عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر افزودنی بر مبنای کربن بر خواص الکترودی ترکیب بر مبنای نانو بلورهای Mg۲Ni تهیه شده توسط آسیای پر انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 998;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 57169
- تاریخ دفاع
- ۲۷ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- سجاد حقانی فر
- استاد راهنما
- سیدفرشید کاشانی بزرگ
- چکیده
- الکترود منفی جهت باتری نیکل- هیدرید فلزی (NiMH ) بر مبنای پودرهای نانو بلوری ترکیب بین فلزی دو تایی Mg2Ni و نیز با جایگزینی افزودنی کربن به مقدار 0.1 مول یک بار به جای منیزیم (Mg1.9C0.1Ni) وبار دیگر به جای نیکل (Mg2C0.1Ni1.9)، توسط روش آلیاژسازی مکانیکی با به‌کارگیری آسیای سیاره‌ای ساخته و مورد ارزیابی ساختاری و الکتروشیمیایی قرار گرفت. بررسی ساختمان بلوری محصولات آسیا شده در خصوص مخلوط‌های پودری دوتایی و سه تایی کربن دار، نشان داد از زمان 7 ساعت در نمونه‌های حاوی کربن که کربن جایگزین منیزیم شده است (Mg1.9C0.1Ni) و همچنین از زمان 10 ساعت برای نمونه های فاقد کربن و زمان 12 ساعت برای نمونه های حاوی کربن که کربن جایگزین نیکل شده است (Mg2C0.1Ni1.9)،ساختمان بلوری بر مبنای ترکیب بین فلزی Mg2Ni تشکیل می شود. با افزایش زمان آسیا کاری یک فاز آمورف نیز در محصولات آلیاژسازی مکانیکی تشکیل می شودکه با افزایش بیشتر زمان، میزان آن افزایش می یابد. الکترود ساخته شده از مخلوط پودری اولیه Mg1.9C0.1Ni آسیا شده به مدت 30 ساعت بیشترین ظرفیت تخلیه الکتریکی را در سیکل اولیه خود نشان داد. بررسی میزان ظرفیت تخلیه الکتریکی اولیه الکترودهای ساخته شده از محصولات آلیاژسازی مکانیکی، حاکی از تأثیر مثبت افزایش مدت زمان آسیاکاری تا 30 ساعت بر روی ظرفیت دشارژ است. آزمایش¬های شارژ و دشارژ الکترودهای ساخته شده از محصولات آسیاکاری شده به مدت 30 ساعت، جهت ارزیابی پایداری سیکلی تا سیکل دهم انجام گرفت. نتایج نشان داد که با افزودن کربن به مقدار 0.1 مول به جای منیزیم، میزان ظرفیت تخلیه الکتریکی این محصولات به طور چشمگیری افزایش می یابد.ساختار الکترودهای با میزان ظرفیت بهینه شامل نانوبلورهای بر مبنای Mg2Ni است که فاز آمورف را احاطه نموده اند.
- Abstract
- Negative rechargeable electrodes based on nano-crystalline Mg2Ni-based powder was produced by mechanical alloying technique using binary and ternary powder mixtures with stoichiometric compositions of Mg2Ni, Mg1.9C0.1Ni and Mg2C0.1Ni0.9, respectively. In addition, the electrode properties of the milled products were investigated in 6M KOH solution. X-Ray diffraction and scanning electron microscopy of the milled products showed the formation of Mg2Ni-based nano-crystallites after 7, 10 and 12 hour of milling using the initial powder mixtures with stoichiometric compositions of Mg1.9C0.1Ni, Mg2Ni and Mg2C0.1Ni0.9, respectively. It was found that partial substitution of C for Mg has beneficial effect on the formation kinetic of nano-crystalline Mg2Ni. Contrary to this, partial substitution of C for Ni was resulted in retardation of formation kinetic of nano-crystalline Mg2Ni. The negative electrode made from Mg1.9C0.1Ni ternary milled product after 30 hour of milling exhibited the highest initial discharge capacity and longest discharge life and retaining capacity after 10 cycles using a potentiostat/galvanostat. Thus, partial substitution of C for Mg is beneficial to electrode properties of the Mg2Ni-based crystallites.
