Hydrogen storage and capacity degradation mechanism of superlattice La-Y-Ni-based hydrogen storage alloy

氢气储存 电化学 合金 超晶格 材料科学 化学计量学 容量损失 化学工程 降级(电信) 储能 固溶体 无定形固体 相(物质) 化学 冶金 结晶学 热力学 物理化学 电极 计算机科学 光电子学 物理 有机化学 电信 功率(物理) 工程类
作者
Shujuan Zhou,Li Wang,Baoquan Li,Xu Zhang,Xiangyang He,Wei Xiong,Hongyuan Han,Yuyuan Zhao,Jin Xu,Huizhong Yan
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier]
卷期号:74: 109550-109550 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.est.2023.109550
摘要

New La-Y-Ni-based hydrogen storage alloys exhibit key technological advantages for energy storage; however, several challenges arise because of their insufficient cycle life. In this study, we design a non-stoichiometric structure and present a scheme for obtaining a stable superlattice structure by optimizing multi-component elements and understanding the structural evolution and anti-degradation mechanism for increasing the cycle life. The rationality of the scheme is verified by designing AB3.67-type La1.4Ce0.5Y4.1-xSmxNi20Mn1.2Al0.8 (x = 0, 0.2, 0.3, and 0.4) alloys. Substituting Y with an appropriate amount of Sm reduces capacity degradationin both in electrochemistry and solid/H2 reactions because it effectively inhibits the transition of the stable phase and this regulation reduces the mismatch of subunits in the Gd2Co7-type phase, especially the control [A2B4] subunit instead of the [AB5] subunit. Further, a capacity degradation mechanism is illustrated and the entire process is divided into three stages. The corrosion resistance of synergistic elements in the first stage (<100 cycles) of the electrochemical reaction is a decisive factor controlling the long-term cyclic stability of alloys. Although the amorphous phase in the solid-H2 reaction is the main factor responsible for decay, the La1.4Ce0.5Y3.8Sm0.3Ni20Mn1.2Al0.8 alloy shows better electrochemical properties, with a maximum discharge capacity, H2-absorption capacity, and capacity retention rate S100 of 377.7 mAh g−1, 1.64 wt%, and 90.9 %, respectively. After 500 cycles, the capacity retention rate is enhanced from 42 % to 60.9 %. The proposed scheme is expected to prom.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
麻薯麻薯发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
zzc完成签到 ,获得积分20
1秒前
3秒前
4秒前
4秒前
hazhuxixi发布了新的文献求助10
4秒前
调皮芫完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
scccy发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
笠江发布了新的文献求助10
6秒前
张旭完成签到,获得积分20
7秒前
dadaup完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
英俊的铭应助曾经采纳,获得10
8秒前
打打应助七柒采纳,获得10
8秒前
可爱书本发布了新的文献求助10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Jasper应助背后的谷南采纳,获得10
10秒前
零柒发布了新的文献求助10
10秒前
jhb发布了新的文献求助10
10秒前
chenhy发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
彭于晏应助冲鸭采纳,获得10
11秒前
xiao完成签到 ,获得积分10
11秒前
CipherSage应助13223456采纳,获得10
11秒前
善学以致用应助绝塵采纳,获得10
13秒前
科研通AI2S应助李陈采纳,获得10
13秒前
14秒前
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
tangzanwayne发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
高兴的彩虹完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6048370
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7831632
关于积分的说明 16259204
捐赠科研通 5193653
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2778996
邀请新用户注册赠送积分活动 1762331
关于科研通互助平台的介绍 1644505