Abstract
本實驗繼續以Ti2Ni儲氫合金(hydrogen-storage alloy)為出發點，發展三元合金，添加Fe、Cr金屬元素來置換Ni金屬元素，設計的計量比為Ti2Ni1-xMx（M：Fe，Cr；x＝0，0.2，0.4，0.6），並分別施以800℃ 10hr退火熱處理。希望能改善循環壽命、達到接近理論電容量，及降低不可逆的氫化物含量，使此合金能有效應用於鎳氫電池(Ni-MH battery)上，從液相及氣相的觀點特性作一系列的研究。從氣相吸放氫的實驗結果得知，在30℃下皆無明顯的平緩區（Plateau），即只生成α固溶體。熱處裡前無論是添加Fe或是Cr，對吸氫量有影響外，亦無法改善Ti2Ni合金本身的遲滯現象，但熱處理後添加Cr的合金能有較佳的改善遲滯現象的能力。當添加過量的Cr時會導致非吸氫相TiNi3生成，且熱處裡後有助於其生成而降低吸氫的能力。從液相的充放電行為研究結果得知，此系列合金皆不適於高速充放電，與熱處理無關。添加Fe的合金，電容量大幅下降；反之，添加Cr的合金有較佳的電容量及循環壽命，添加過量的Cr確迫使電容量下降，與其氣相行為相似。熱處理只能對此系列的合金的循環壽命改善有利而已。又從XRD分析中可知800℃10hr的退火熱處理降低來自添加高的atomic volume元素所導致晶體的內應變，亦可得知充放電後的氫化物Ti2NiH0.5、Ti2NiH、Ti2(NiFe)H0.5、Ti2(NiFe)H、Ti2(NiCr)H0.5、Ti2(NiCr)H及原Ti2Ni相和（Ti2NiFe）2O氧化物相。Ti2NiH0.5被認為是主導Ti2Ni合金循環壽命不佳的原因，實驗中Fe或Cr的添加量，無法抑制非可逆氫化物Ti2NiH0.5相生成。此外，由SEM微觀觀察可知，充放電後造成合金粉末表面的裂縫，微粉化，所以無法非常有效地提昇Ti2Ni合金的循環壽命。