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Nd-Co元素及荷电态对La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金结构及电化学性能的影响

摘要：

储氢合金是目前广泛研究的一种氢存储材料。其中，La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金因其良好的储氢性能而备受关注。然而，该合金的结构和性能仍受到不言而喻的影响。本研究主要通过引入Nd/Co元素及调控荷电态，研究其对La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金结构和电化学性能的影响。结果表明，该合金在增加Nd/Co元素掺杂量以及优化荷电态后，其结构和电化学性能得到了明显改善。

1.引言

储氢合金具有高储氢容量、低温储氢能力和良好的循环稳定性等优势，因此被广泛应用于氢能源领域。La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金由于其良好的储氢性能而备受关注。然而，该合金在储氢过程中存在结构相变、容量衰减和电化学性能不稳定等问题。因此，研究如何改善该合金的结构稳定性和电化学性能具有重要意义。

2.实验方法

在本研究中，我们引入了Nd/Co元素，控制了合金的荷电态。通过步骤化合成、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）等测试手段，对样品的结构和形貌进行了表征。同时，采用循环伏安图（CV）和恒流充放电测试等方法，评估了样品的电化学性能。

3.结果与讨论

通过掺杂不同量的Nd/Co元素，我们观察到合金的晶格常数发生了变化。随着掺杂量的增加，晶格常数呈现出不同程度的增大趋势。这表明Nd/Co元素的引入对合金的结构产生了影响。

此外，我们发现，在优化荷电态后，合金的结构稳定性得到了显著改善。荷电态的调控可以改变合金中原子的相互作用形式，从而影响晶格常数、晶体结构以及原子的排列方式。这些结果表明，合金的荷电态对结构和性能有重要影响。

电化学性能测试结果显示，在优化荷电态的合金中，储氢容量得到了显著提高。这是由于荷电态的调控改善了合金的离子传导性能，提高了合金表面上的氢吸附和释放速率。此外，合金的循环稳定性也得到了改善。荷电态的调控可以减少合金在循环过程中的结构相变，提高循环稳定性。

4.结论

本研究通过引入Nd/Co元素及调控荷电态，研究了其对La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金结构和电化学性能的影响。结果表明，增加Nd/Co元素掺杂量及优化荷电态可以显著改善储氢合金的结构和电化学性能。这为进一步提高储氢合金的性能提供了一种有效途径。

然而，本研究仅针对La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金，后续研究可以探索其他元素和结构对合金性能的影响，以提高合金的储氢性能及应用前景。

综上所述，本研究通过Nd/Co元素的引入和荷电态的调控，研究了其对La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金的结构和电化学性能的影响。研究结果表明，增加Nd/Co元素的掺杂量和优化荷电态可以显著改善合金的结构稳定性和电化学性能，包括储氢容量的提高和循环稳定性的改善。这为进一步

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