Abstract
摘 要 本實驗以Al元素置換部分Ni元素形成LaNi5-XAlX(0 □ X □ 0.5)系列的儲氫合金,探討Al元素的置換對LaNi5-XAlX合金的結構與吸氫性能上的影響。結果顯示Al置換對LaNi5-XAlX(0 □ X □ 0.5)合金的鑄造微結構有細化作用。1100□C, 72小時的真空均質化處理,對LaNi5-XAlX合金的微結構沒有明顯改變。均質化後的粉末X光繞射顯示,LaNi5-XAlX合金為完全的CaCu5晶體結構;Al的置換使其晶格產生非等向性膨脹。完全充氫後之即時X光繞射結果顯示,LaNi5-XAlX合金充氫後變成氫化物(□相);而經過七天之後會回復為充氫前的□相。LaNi5-XAlX(0 □ X □ 0.5)合金的氫化物的晶格常數為定值,不隨Al元素的置換量而變。隨著Al置換量的增加,LaNi5-XAlX合金平台區的吸放氫平衡壓下降達30-45倍;且吸放氫量減少。動態吸氫實驗顯示,Al元素置換有加速LaNi5-XAlX合金中氫擴散的趨勢;當Al含量在(0 □ X □ 0.1)時,主要為表面滲透機制所控制;Al含量在(0.2 □ X □ 0.5)時,主要由擴散機制所控制。多次充放氫後(300次及600次),其吸氫能力降低,尤其是Al置換量較多者。Al元素置換量在X □ 0.3時,產生了穩定的氫化物,這些穩定的氫化物在大氣中放氫的速率非常緩慢,經過適當設計包裝後,可適用於電池方面的應用。