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能源是当今经济社会发展重要的基础条件,并随着社会的发展消耗不断增长。氢能作为新能源的一种,以其储量丰富,易于获取、没有污染以及能量密度高等优点,已经逐步的应用到人类生活的各个方面。然而,在应用中人们发现,随着吸放氢循环的进行,合金的储氢能力会发生衰退,主要表现为可逆吸放氢总量的降低以及吸放氢平台斜率的增加,这个过程还伴随着合金逐步粉化成微米级的颗粒。这些都对储氢合金的工程应用十分不利。本论文中选择了 LaNi5-xCox系列合金作为主要研究对象。运用ICP、XRD、SEM、激光粒度仪同步辐射扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)、储氢性能测试装置,对合金的相结构结构、储氢性能、循环衰减以及La,Ni原子的局域结构,列如包括配位数、键长、热无序度等进行了研究。具体内容如下:通过对LaNi5.xCox(x=0,0.25,0.5)合金在长期吸放氢循环前的性能测试,合金中随着Co含量的增加,合金的晶格参数和晶胞体积变大,吸放氢平台压随之下降,吸氢速率明显提高,焓变绝对值变大。随着循环次的开始,晶格参数和晶胞体积都在变大,反应焓变的绝对值增大,储氢容量降低,合金稳定性变强的同时缺陷不断增加,开裂和粉化现象明显。LaNi5-xCox合金性能衰减的主要原因可能是晶体结构缺陷或者发生了歧化反应。而Co元素的加入,能显著的改善合金抗衰退性能,是由于其扩大了晶格参数,减小吸放氢过程中金属的体积膨胀率,降低了晶格应力并减缓了合金开裂与粉化。EXAFS实验表明,Ni原子周围的局域结构由Ni-Ni配位逐渐转变为Ni-Co及Ni-La配位,并且伴随Co含量的增加合金的局域结构趋于均一和稳定。通过分析LaNi5拟合结果中的Ni-Ni及Ni-La原子间距得知,活化过程样品中的应力得到了释放,样品的内应力逐渐减小,直至达到最佳状态,同时促进合金吸放氢,使得晶胞体积膨胀,原子间距增加。但是,随着循环的持续进行吸放氢含量降低,晶胞体积不再随着吸放氢而膨胀。内部应力增加,导致晶格的破坏和晶体缺陷的增加,从而热无序度增加。因此,此实验的结果表明LaNi5.xCox储氢合金的性能衰减主要受结构缺陷的影响。