بررسي تاثير اكسيد فلزي TiO2 بر خواص الكتروشيميايي آلياژ ذخيره كننده هيدروژن Mg2Ni مورد استفاده به عنوان آند در باطريهاي نيكل/هيدريد فلزي

Investigation of TiO2 on electrochemical hydrogen storage property of Mg2Ni used as anode in Ni-MH batteries

آلياژهاي پايه منيزيم با توجه به ظرفيت ذخيره سازي بالا بمنظور استفاده در باطريهاي نيكل/هيدريدفلزي مورد توجه بسياري از محققين قرار گرفته اند. اما اين آلياژها داراي سينتيك كند شارژ/دشارژ هيدروژن در دماي محيط مي باشند. اكسيدهاي فلزي بعنوان كاتاليست مي توانند در بهبود سينتيك فرايندهاي شارژ/دشارژ هيدروژن بكار گرفته شوند. در اين تحقيق آلياژ Mg2Ni به همراه 5wt%TiO2 به روش آلياژسازي مكانيكي توليد شد. مشخصه يابي اين آلياژ توسط پراش اشعه ايكس (XRD) انجام شد. آزمون هاي الكتروشيميايي به منظور تعيين ظرفيت الكتروشيميايي و پايداري سيكل ها بكار گرفته شدند. همچنين بمنظور تعيين مكانيزم جذب و دفع هيدروژن از آزمون امپدانس الكتروشيميايي استفاده شد. نتايج بدست آمده نشان مي دهند كه افزودن TiO2 به آلياژ Mg2Ni باعث افزايش ظرفيت الكتروشيميايي شده و پايداري سيكل ها را نيز بهبود بخشيده است.

Hydrogen storage alloys have been widely used as cathode materials in Ni–MH batteries due to their higher energy density. Mg-based alloy have high discharge capacity but is not satisfactory for practical use because of their slow kinetic in room temperature. Some transition metal oxides could be used as catalysts to improve the hydriding/dehydriding kinetics of these alloys. Mg2Ni composites were prepared by ball-milling. The composites with additions of 5wt% TiO2 were characterized using x-ray diffraction (XRD), and the effects of the addition of the metal oxide on the electrochemical hydrogen storage were investigated. The electrochemical performance was characterized using both anodic polarization and electrochemical impedance spectroscopy analysis. It is demonstrated that the initial discharge capacity of the composites and cyclic life were greatly increased by the modification with the oxide addition.