ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Lương ẢNH HƯỞNG CỦA Ga VÀ THỜI GIAN NGHIỀN LÊN PHỔ HÓA TỔNG TRỞ CỦA LaNi5 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Lương ẢNH HƯỞNG CỦA Ga VÀ THỜI GIAN NGHIỀN LÊN PHỔ HÓA TỔNG TRỞ CỦA LaNi5 Chuyên ngành: Vật lý nhiệt Mã số : LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS LƯU TUẤN TÀI Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS TS Lưu Tuấn Tài - người Thầy – nhà khoa học trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ hoàn thành luận văn Trong trình thực luận văn, Thầy tận tình bảo, gợi mở kiến thức để đạt kết ngày hôm Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể Thầy, Cô công tác môn Vật Lý Nhiệt Độ Thấp cung cấp kiến thức bổ ích, làm tiền đề giúp thực luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè th ân thiết luôn động viên, cổ vũ suốt thời gian qua Hà Nội, ngày 14 tháng 10 năm 2014 Học viên Nguyễn Thị Lương MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương : TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu RT5 1.1.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu RT5 1.1.2 Vai trò nguyên tố thay hợp kim LaNi5 1.1.3 Khả hấp thụ hấp phụ hyđrô hợp chất liên kim loại RT5 1.1.4 Động học trình hấp thụ giải hấp thụ hyđrô 1.1.5 Sự hấp thụ hyđrô hệ điện hoá 1.1.6 Nhiệt động học hấp thụ………………………………………………… 1.1.7 Tính chất điện hoá hợp chất RT5 làm điện cực âm pin nạp lại Ni-MH 1.1.7.1 Xác định tính chất phương pháp đo phóng nạp 1.1.7.2 Các tính chất điện hóa RT5 1.1.8 Ảnh hưởng nguyên tố thay thế………………………….…… 1.1.9 Sự ảnh hưởng kích thước hạt 1.2 Pin nạp lại Ni-MH 1.2.1 Khái niệm pin nạp lại Ni-MH 1.2.2 Cơ chế hoạt động pin Ni-MH Chương : CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Chế tạo mẫu 2.1.1 Tạo mẫu phương pháp nóng chảy hồ quang 2.1.2 Phương pháp nghiền học 2.2 Phân tích cấu trúc phương pháp đo nhiễu xạ tia X 2.3 Xác định hình dạng kích thước hạt kính hiển vi điện tử quét (SEM) 2.4 Các phép đo điện hoá 2.4.1 Chế tạo điện cực âm 2.4.2 Hệ đo điện hóa…………………………………………….………… 2.4.3 Đo chu kỳ phóng nạp 2.4.4 Phương pháp quét vòng đa chu kỳ (CV) 2.4.4.1 Nguyên lý chung 2.4.4.2 Phương pháp CV nghiên cứu điện cực LaNi5 2.4.5 Phương pháp tổng trở điện hoá 2.4.5.1 Nguyên lý chung 2.4.5.2 Phương pháp EIS nghiên cứu điện cực LaNi5 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Cấu trúc tinh thể 3.2 Kết chụp ảnh SEM 3.3 Các kết đo điện hoá 3.3.1 Kết đo phổ tổng trở 3.3.2 Phổ tổng trở mẫu dạng thô 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian nghiền lên phổ tổng trở KẾT LUẬN……………… …………………… ………………… TÀI LIỆU THAM KHẢO Danh mục hình ảnh Hình 3.12: Sự phụ thuộc điện dung lớp kép Cdl……… Hình 3.13: Đường cong Nyquist mẫu LaNi4.55Ga0.45với thời gian nghiền 5giờ………………………… Hình 3.14: Đường cong Nyquist mẫu LaNi4.55Ga0.45với thời gian nghiền 10giờ………………………… Hình 3.15: Đường cong Nyquist mẫu LaNi4.55Ga0.45với thời gian nghiền 15giờ………………………… Hình 3.16: Đường cong Nyquist mẫu LaNi4.55Ga0.45với thời gian nghiền 20giờ………………………… Hình 3.17: Sự phụ thuộc điện trở chuyển điện tích mẫu theo thời gian nghiền Hình 3.18: Sự phụ thuộc điện dung lớp kép mẫu theo thời gian nghiền Danh mục bảng biểu Bảng 1.1: Giới hạn hàm lượng nguyên tố thay LaNi 5-xMx……4 MỞ ĐẦU Ngày nay, công nghệ thông tin phát triển không ngừng Cùng với phát triển đa dạng phong phú máy tính, thiết bị điện tử xách tay, phương tiện bưu viễn thông nguồn nuôi điện hóa ắc quy Ni-MH phận thiếu Đây nguồn điện nhất, có tính ưu việt điện danh định, dung lượng tích trữ, thân thiện môi trường số chu kỳ làm việc cao Nguyên lý để chế tạo pin Ni-MH gần với nguyên lý chế tạo pin Ni-Cd ưu điểm loại ắc quy Ni-MH dung lượng lớn (lớn 30 % đến 50 % so với ắc quy Ni-Cd chủng loại) phế thải không gây ô nhiễm môi trường [16] Mặt khác, pin Ni-MH có thời gian sống dài có giá thành rẻ khoảng 40 % so với pin Li Mặc dù pin Ni-MH có mặt thị trường, giới có nhiều công trình nghiên cứu loại ắc quy với mục tiêu để hiểu rõ trình điện hoá xảy ắc quy, nâng cao chất lượng vật liệu làm ắc quy, việc giảm giá thành sản phẩm Các nghiên cứu trước tiến hành vật liệu làm điện cực âm ắc quy NiMH sở hợp chất LaNi5 cho thấy: - Khi thay Ni hợp chất liên kim loại LaNi kim loại 3d khác làm cải thiện đáng kể tính chất vật liệu như: tăng hiệu suất phóng nạp, tăng thời gian sống - Khi thay La kim loại đất khác, tìm vật liệu gồm nhiều kim loại đất có thành phần gần giống thành phần tổng đất Misch Metal khai thác tự nhiên, giá thành rẻ mà giữ được, chí làm cho tính chất điện cực âm pin nạp lại Ni-MH tốt Với yêu cầu ngày cao chất lượng pin sử dụng sản phẩm điện tử, nhà nghiên cứu không ngừng tìm kiếm hợp chất phương thức chế tạo để đưa sản phẩm pin đáp ứng yêu cầu Với đặc tính hấp thụ giải hấp thụ lượng lớn hyđrô nguyên tử áp suất khí nhiệt độ phòng mà không làm hỏng cấu trúc mạng, vật liệu LaNi5-xMx (M nguyên tố thay phần Ni) ứng dụng làm điện cực âm pin nạp lại Ni-MH Các nguyên tố M thay phần cho Ni cải thiện đáng kể tính chất điện hóa vật liệu điện cực Ga kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp Vì vậy, đưa Ga vào thay cho Ni LaNi5 Ga dễ chảy ra, bao bọc hạt vật liệu, giúp chống ion hóa bề mặt vật liệu Mặt khác, ta nghiền nạp dung lượng, hạt vật liệu không bị vỡ Ngoài ra, làm tăng bề mặt tiếp xúc, khiến dung lượng nạp vào tăng Trên sở đó, hướng nghiên cứu mới, nghiền vật liệu hạt vật liệu cỡ submicromet đồng thời pha tạp Ga để Ga bao bọc lớp hạt chống ôxi hóa Với tinh thần vậy, đề tài luận văn tốt nghiệp cao học chuyên ngành vật lý nhiệt, lựa chọn đề tài: “ Ảnh hưởng Ga thời gian nghiền lên phổ hóa tổng trở LaNi5 ” Bản luận văn gồm nội dung sau : - Phần mở đầu Chương 1: Tổng quan Chương 2: Các phương pháp thực nghiệm Chương 3: Kết thảo luận Kết luận Tài liệu tham khảo Chương : TỔNG QUAN 1.1 Vật liệu RT5 1.1.1 Cấu trúc tinh thể vật liệu RT5 Hệ hợp chất RT5 (với R nguyên tố đất hiếm, T nguyên tố kim loại chuyển tiếp Co, Ni, Cu,…) có cấu trúc tinh thể lục giác xếp chặt kiểu CaCu (với nhóm không gian P6/mm) Cấu trúc tạo nên phân lớp: phân lớp thứ tạo thành hai loại nguyên tố khác nhau, kim loại đất (R) chiếm vị trí tinh thể 1a nguyên tố kim loại chuyển tiếp (T) chiếm vị trí tinh thể 2c, phân lớp thứ gồm nguyên tử kim loại chuyển tiếp chiếm vị trí 3g [6,10] Trên Hình 1.1 sơ đồ mạng tinh thể hệ hợp chất LaNi Lanthanum 1a NickelI 2c NickelII 3g Hình 1.1: Sơ đồ mạng tinh thể hệ hợp chất LaNi 1.1.2 Vai trò nguyên tố thay hợp kim LaNi5 Những nghiên cứu trước cho thấy, thay lượng La nguyên tố đất khác Ni nguyên tố nhóm 3d cấu trúc tinh thể hệ không thay đổi [14,15,17] Nhờ tính chất tương tự nguyên tố đất hiếm, thay La nguyên tố đất khác không giới hạn dung dịch rắn La1-xRxNi5 tồn với nồng độ nguyên tố thay Ngược lại, thay Ni nguyên tố 3d khác LaNi 5-xMx nồng độ thay có giới hạn thấy bảng 1.1 [10] Giới hạn thay tuỳ thuộc vào bán kính nguyên tử, cấu trúc điện tử lớp vỏ nguyên tố kim loại chuyển tiếp phụ thuộc vào trình công nghệ Quá trình hấp thụ hyđrô làm thể tích mạng tinh thể hợp kim LaNi tăng đến 25% (khi hấp thụ bão hòa) Chính giãn nở nguyên nhân dẫn tới phá hủy vật liệu [8] Điều ảnh hưởng lớn tới việc ứng dụng hợp kim gốc LaNi5 Các nghiên cứu thay phần La Ni nguyên tố khác nhằm khắc phục giãn nở, nâng cao dung lượng hấp thụ, nâng cao tuổi thọ, nâng cao tốc độ phóng nạp, hạ giá thành sản phẩm tiến hành Bảng 1.1: Giới hạn hàm lượng nguyên tố thay LaNi 5-xMx [10] Nguyên tố Giới hạn thay (M LaNi5-xMx) x LaNi5-xMx Si 0,6 Fe 1,2 Al 1,3 Mn 2,2 Cu, Co, Pt 96 Cu Mn LaNi5-xMx 94 Volum e (A) 92 Al Fe 90 Co 88 Si 86 Ce 84 La1-xMxNi5 Yb 82 xM Hình 1.2: Sự thay đổi thể tích ô mạng phụ thuộc nồng độ nguyên tố thay [10] Hình 1.2 cho thấy, thay đổi thể tích ô mạng gần tuyến tính với hàm lượng thay x Thể tích ô mạng giảm hợp chất hệ La1-xRxNi5 tăng hợp chất hệ LaNi5-xMx [10] Mỗi nguyên tố thay có ảnh hưởng đến số mạng tinh thể hợp kim, mức độ khác 1.1.3 Khả hấp thụ hấp phụ hyđrô hợp chất liên kim loại RT5 Động học xúc tác rằng, kim loại chuyển tiếp Fe, Ni, Co có khả hấp phụ lượng hyđrô bề mặt [2] Do nguyên tố chuyển tiếp (phân nhóm 3d) có lớp điện tử 3d nên chúng có khả hình thành liên kết yếu với hyđrô Vì vậy, nguyên tử hyđrô bám bề mặt vật liệu chúng phụ L in (C p s ) 800 600 400 20 h 15 h 10 h 200 5h 20 0h 30 40 50 60 70 2-theta-Scale Hình 3.4: Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu LaNi4,55Ga0,45 sau nghiền Từ Hình 3.4 ta thấy: thời gian nghiền tăng, đặc trưng tinh thể mẫu giảm thể mở rộng đỉnh nhiễu xạ cường độ đỉnh nhiễu xạ giảm Điều chứng tỏ kích thước vật liệu giảm thời gian nghiền tăng Kết nhiễu xạ tia X cho thấy sau nghiền cấu trúc vật liệu không thay đổi 3.2 Kết chụp ảnh SEM Để xem xét ảnh hưởng thời gian nghiền lên kích thước hạt hình dạng hạt, mẫu LaNi4,55Ga0,45 chọn làm đại diện để chụp ảnh SEM Các kết chụp ảnh SEM cho thấy hạt tương đối đồng thời gian nghiền tăng kích thước hạt vật liệu giảm Với thời gian nghiền kích thước hạt khoảng 500 nm, sau 10 nghiền kích thước hạt khoảng 300 nm, sau 15 nghiền kích thước hạt khoảng 150 nm sau 20 nghiền kích thước hạt giảm xuống cỡ 40 - 50 nm, kết thể Hình từ 3.5 đến 3.8 So sánh với kết phổ nhiễu xạ tia X ta thấy kết phù hợp Hình 3.5: Ảnh SEM mẫu LaNi5 (a) LaNi4,55Ga0,45 (b) sau nghiền Hình 3.6: Ảnh SEM mẫu LaNi5 (a) LaNi4,55Ga0,45 (b) sau 10 nghiền Hình 3.7: Ảnh SEM mẫu LaNi5 (a) LaNi4,55Ga0,45 (b) sau 15 nghiền Hình 3.8: Ảnh SEM mẫu LaNi5 (a) LaNi4,55Ga0,45 (b) sau 20 nghiền 3.3 Các kết đo điện hoá 3.3.1 Kết đo phổ tổng trở Hiệu suất pin nạp lại Ni-MH điều chỉnh chủ yếu chế động học trình chuyển điện tích bề mặt vật liệu chuyển khối lượng hyđrô vào khối vật liệu điện cực âm MH Phổ tổng trở phương pháp hiệu nghiên cứu tính chất vật liệu điện cực Phép đo phổ tổng trở thực mẫu với phân cực E = -1,1 V (V/SCE) với điện áp xoay chiều hình sin có biên độ mV tần số khác phạm vi từ MHz tới mHz Các thí nghiệm tiến hành hệ thống tự động AUTOLAB điều khiển xử lý kết mạch tương đương phần mềm FRA 3.3.2 Phổ tổng trở mẫu dạng thô Đường cong Nyquist mẫu LaNi 5-xGax (x = 0,15; 0,25; 0,35; 0,45) dạng nghiền thô (50 µm) phân cực – 1,1 V thể Hình 3.9 Hình 3.9: Đường cong Nyquist mẫu LaNi5-xGax E= -1,1 V Từ hình vẽ cho thấy đặc trưng tổng trở mẫu LaNi 5-xGax (x = 0,15; 0,25; 0,35; 0,45) có dạng tương tự mẫu LaNi5 Đường cong Nyquist mẫu gồm hình bán nguyệt có bán kính lớn dần lên nồng độ Ga tăng Trong phổ tổng trở điện cực âm MH, tần số cao, phổ tổng trở xác định điện trở dung dịch điện ly Rs tần số thấp, tổng trở xác định tổng điện trở dung dịch điện ly điện trở chuyển dời điện tích R ct Cả hai giới hạn dịch chuyển phía pha 0o Bán kính đường cong bán nguyệt liên quan đến điện trở chuyển điện tích Điều có nghĩa trình chuyển điện tích dễ dàng bán kính đường bán nguyệt nhỏ Từ Hình 3.10 thấy rõ ràng điện trở chuyển điện tích tăng nồng độ Ga tăng Để thấy rõ ảnh hưởng thay nguyên tố Ga cho Ni lên phổ tổng trở điện cực hợp kim LaNi5-xGax, tính toán điện trở chuyển điện tích Rct điện dung lớp kép Cdl điện cực phần mềm FRA sử dụng phương pháp mạch tương đương Hình 3.10: Sự phụ thuộc điện trở chuyển điện tích R ct vào hàm lượng thay Ga cho Ni Hình 3.11: Sự phụ thuộc điện dung lớp kép Cdl vào hàm lượng thay Ga cho Ni Từ Hình 3.10 3.11 ta thấy: điện phân cực E = -1,1 V cho tất mẫu, thành phần Ga thay cho Ni tăng, R ct tăng ngược lại Cdl giảm Điều làm cho việc chuyển điện tích trở nên khó khăn Ngoài ra, sụt giảm C dl cho thấy mật độ ion dẫn điện lớp kép giảm, dẫn đến khả trao đổi điện tích biên pha bề mặt điện cực giảm Ga pha tạp làm cho trở kháng vật liệu tăng lên, thời gian sống pin lại tăng lên, đủ để sử dụng làm điện cực âm cho pin sạc Ni-MH Mặt khác, điện trở suất Ga (270 nΩ.m) lớn Ni (69,3 nΩ.m) nên pha tạp Ga vào vật liệu gốc LaNi làm cho tổng trở vật liệu tăng lên 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian nghiền lên phổ tổng trở Từ đường cong Nyquist Hình 3.12 – 3.16 cho thấy, dạng phổ tổng trở hợp chất trước sau nghiền có dạng giống có dạng phổ tổng trở giống mẫu LaNi5 nghiên cứu trước Các đường bán nguyệt phổ tổng trở nhỏ độ phân cực tăng Điều cho thấy đặc tính dẫn LaNi5 LaNi4.55Ga0.45 trước sau nghiền thay đổi giống LaNi5 dạng bột nghiền thô 50 µm Với thời gian nghiền tăng giá trị tổng trở giảm Hình 3.12: Đường cong Nyquist mẫu LaNi 4.55Ga0.45 với thời gian nghiền Hình 3.13: Đường cong Nyquist mẫu LaNi4.55Ga0.45 với thời gian nghiền Hình 3.14: Đường cong Nyquist mẫu LaNi 4.55Ga0.45 với thời gian nghiền 10 Hình 3.15: Đường cong Nyquist mẫu LaNi4.55Ga0.45 với thời gian nghiền 15 Hình 3.16: Đường cong Nyquist mẫu LaNi4.55Ga0.45 với thời gian nghiền 20 Sử dụng phương pháp mạch điện tương đương phần mềm FRA xác định thông số Rct Cdl vật liệu điện cực để thấy rõ ảnh hưởng kích thước hạt lên phổ tổng trở vật liệu điện cực Các kết thể Hình 3.17 3.18 Hình 3.17: Sự phụ thuộc điện trở chuyển điện tích mẫu theo thời gian nghiền Hình 3.18: Sự phụ thuộc điện dung lớp điện tích kép mẫu theo thời gian nghiền Từ Hình 3.17 3.18 cho thấy rằng: hợp chất sau nghiền có điện trở chuyển điện tích nhỏ so với vật liệu chưa nghiền, đồng thời điện dung lớp điện tích kép lớn Điều chứng tỏ, sau nghiền khả tiếp xúc hay diện tích tiếp xúc hạt lớn nhiều so với chưa nghiền làm cho khả dẫn điện, chuyển điện tích dễ dàng Bên cạnh đó, tăng lên Cdl chứng tỏ sau nghiền bề mặt hoạt hoá hạt tốt hơn, tăng lên C dl cho thấy mật độ ion dẫn lớp điện tích kép lớn, dẫn đến khả trao đổi điện tích biên pha dung dịch điện ly bề mặt điện cực thực dễ dàng Nói cách khác, trình phóng nạp điện cực xảy tốt Điều hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu trước tính chất điện hóa vật liệu điện cực âm dùng pin nạp lại Ni-MH Khi thời gian nghiền tăng kích thước hạt vật liệu giảm làm tăng bề mặt tiếp xúc gi ữa vật liệu dung dịch điện ly làm cho dung lượng thực tế pin tăng lên Ngoài ra, kích thước hạt giảm thông số khác pin cải thiện KẾT LUẬN Trong trình thực luận văn này, học hỏi thực nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau, tiếp cận bước nghiên cứu đặc trưng tính chất loại pin Ni-MH thông dụng Các kết thu được tóm tắt sau: • Đã chế tạo thành công hệ mẫu đơn pha LaNi 5-xGax phương pháp nóng chảy hồ quang với x = 0,1 ÷ 0,5 • Đã nghiền thành công mẫu LaNi 5-xGax phương pháp nghiền học đến kích thước 40 – 50 nm • Đã chứng tỏ nồng độ Ga pha tạp tăng làm cho điện trở chuyển điện tích Rct tăng từ 31 Ω/g đến 110 Ω/g ngược lại điện dung lớp điện tích kép Cdl giảm từ 34 µF/g xuống 12 µF/g, khiến trở kháng vật liệu tăng lên Tuy nhiên, thời gian sống pin lại kéo dài, đủ để sử dụng làm điện cực âm cho pin nạp lại Ni-MH • Đã chứng tỏ thời gian nghiền tăng kích thước hạt vật liệu giảm làm điện trở chuyển điện tích Rct giảm từ 110Ω/g xuống 30Ω/g, nghĩa khả dẫn điện, chuyển điện tích điện cực dễ dàng Bên cạnh đó, tăng lên điện dung lớp điện tích kép Cdl từ 12µF/g đến 70µF/g chứng tỏ sau trình phóng nạp điện cực xảy tốt Điều cho thấy, tăng thời gian nghiền, hiệu suất dung lượng pin tăng lên đáng kể Như kết luận văn cho thấy việc pha tạp Ga áp dụng phương pháp nghiền vật liệu tới độ hạt submicro chế tạo loại pin Ni–MH có dung lượng cao thời gian sống kéo dài TÀI LIỆU THAM KHẢO Đàm Nhân Bá (2011), Ảnh hưởng nguyên tố pha tạp lên đặc trưng từ điện hóa vật liệu sở LaNi5 Mg2Ni, Luận án tiến sĩ ITIMS Đức, N.H (2003), Vật liệu liên kim loại, Nhà xuất Đại học Quốc Gia Hà Nội An, X H., Pan, Y B., Luo, Q., Zhang, X., Zhang, J Y., & Li, Q (2010) Application of a new kinetic model for the hydriding kinetics of LaNi5-xAlx (0≤x≤1.0) alloys, Journal of Alloys and Compounds, 506(1), pp 63–69 Conway, B E, White, R E., Plenum, K., York, N., & Lasia, A (2002) A Lasia , “ Applications of the Electrochemical Impedance Spectroscopy to Hydrogen Adsorption , Evolution and Absorption into Metals ”, Modern Aspects of Electrochemistry , Applications of Electrochemical Impedance Spectroscopy to Hydrogen Adsorption , 35, pp.1–49 Conway, B.E., & Jerkiewicz, G (1993), Thermodynamic and electrode kinetic factors in cathodic hydrogen sorption into metals and its relationship to hydrogen adsorption and poisoning Journal of Electroanalytical Chemistry, 357(1-2), pp 47–66 Cuevas, F., Joubert, J.-M., Latroche, M., & Percheron-Guégan, a (2001), Intermetallic compounds as negative electrodes of Ni/MH batteries, Applied Physics A Materials Science & Processing, 72(2), pp 225–238 Hongmei, J., Guoxun, L., Chuanhua, Z., & Ruikun, W (1999), Factors affecting the characteristics of the negative electrodes for nickel-metal hydride batteries Journal of Power Sources, 77(2), pp 123–126 Lundqvist, A (1998), Determination of the Diffusion Coefficient and PhaseTransfer Rate Parameter in LaNi[sub 5] and MmNi[sub 3.6]Co[sub 0.8]Mn[sub 0.4]Al[sub 0.3] Using Microelectrodes Journal of The Electrochemical Society, 145(11), pp 3740 Meli, F (1992), Surface and bulk properties of LaNi1-xSix alloys from the viewpoint of battery applications, 190, pp 17–24 10 P H L Notten (1994), Rechargeable nikel metal hydride batteries asuccessful new concept , Vol 281, pp 151 –196 11 Qian, S Y., Conway, B E., & Jerkiewicz, G (1998), Kinetic rationalization of catalyst poison effects on cathodic H sorption into metals: relation of enhancement and inhibition to H coverage, Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions, 94(19), pp 2945–2954 12 Schlapbach, L., Seiler, A., Siegmann, H., WaldkiRCH, T., Zucher, P., Brundle, C (1979), Self restoring of the active surface in LaNi 5, International Journal of Hydrogen Energy, 4(1), pp 21–28 13 Szpak, S J (1994), Metal / Hydrogen Energy Storage , Selected Technical Issues 14 Talagañis, B a., Esquivel, M R., & Meyer, G (2009), A two-stage hydrogen compressor based on (La,Ce,Nd,Pr)Ni5 intermetallics obtained by low energy mechanical alloying – Low temperature annealing treatment, International Journal of Hydrogen Energy, 34(4), pp 2062–2068 15 Wang, X., Chen, R., Zhang, Y., Chen, C., & Wang, Q (2007), Hydrogen storage properties of (La–Ce–Ca)Ni5 alloys and application for hydrogen compression, Materials Letters, 61(4-5), pp 1101–1104 16 Watada Masaharu, Kuzuhara Minoru, O M (2006), Development trend of rechargeable Nickel-Metal Hydride Battery ror replacement of Dry Cell, Science Links Japan, 3(2), pp 46–53 17 Zaluska, A., Zaluski, L., Tanaka, H., Kuriyama, N., & Tunold, R (2000), Structure and related properties of (La,Ce,Nd,Pr)Ni alloys, 306, pp 235– 244 18 Zidoune, M., Grosjean, M.-H., Roué, L., Huot, J., & Schulz, R (2004), Comparative study on the corrosion behavior of milled and unmilled magnesium by electrochemical impedance spectroscopy, Corrosion Science, 46(12), pp 3041–3055 [...]... hiệu quả cao Thời gian nghiền phụ thuộc vào chủng loại, công suất máy nghiền, bi và cối nghiền, môi trường nghiền và kích thước ban đầu của hạt vật liệu Không nên nghiền quá lâu vì một số vật liệu ban đầu là tinh thể sau khi nghiền trở thành bột vô định hình Vì vậy, chọn thời gian nghiền phù hợp là một yếu tố rất quan trọng Khi nghiền với bi khối lượng lớn và với tốc độ cao thời gian nghiền liên tục... có thể nghiền ngay trong không khí thậm chí là không khí nóng để làm giòn vật liệu và dễ nghiền Các vật liệu dễ bị ôxy hóa cần phải nghiền trong môi trường bảo vệ, khí trơ hoặc các dung môi hữu cơ Tuy nhiên, khi nghiền trong môi trường lỏng, năng lượng của máy bị giảm xuống Thời gian nghiền Thời gian nghiền là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến kích thước hạt Việc lựa chọn thời gian nghiền phù hợp... vòng quay của đĩa nâng quay tròn Hình 2.4: Hình ảnh chuyển động của cối và bi trong quá trình nghiền Lực li tâm được sinh ra bởi sự chuyển động tròn của cối quanh trục và bởi cả sự chuyển động của đĩa nâng quay tròn, trong cối có chứa vật liệu cần nghiền và bi nghiền, khi cối và đĩa nâng chuyển động theo những hướng ngược nhau là nguyên nhân làm cho những viên bi chuyển động lên xuống và va đập với... trong các khoảng thời gian khác nhau: 5 giờ, 10 giờ, 15 giờ, 20 giờ Máy nghiền hành tinh được sử dụng rộng rãi, có thể giảm kích thước vật liệu xuống kích thước nanomet Mỗi lần nghiền có thể nghiền từ vài gam đến vài trăm gam vật liệu Máy có 2 chế độ làm việc là nghiên khô và nghiền ướt trong những môi trường dung môi khác nhau Bên cạnh quá trình trộn cổ điển và giảm kích thước hạt, máy nghiền cũng đáp... nghiền có kích thước từ 12 – 500 ml, tương ứng với nó, vật liệu ban đầu cũng có kích thước cực đại từ 1 – 10 mm (Hình 2.5) Hình 2.5: Hình ảnh cối nghiền và bi nghiền của máy Retsch -PM 400/2 Môi trường nghiền Môi trường bao quanh vật liệu nghiền có thể là khí, lỏng hoặc nhiệt độ cao Tùy thuộc vào bản chất vật liệu nghiền mà chọn môi trường nghiền phù hợp Với vật liệu nghiền là các ôxít thì có thể nghiền. .. nghiền liên tục không nên quá 1 giờ, thời gian để nguội từ 0,5 đến 1 giờ Để giảm thời gian có thể chọn các bi nghiền có tỷ trọng lớn hơn Trong trường hợp sử dụng cối để trộn mẫu với tốc độ chậm có thể cho máy hoạt động liên tục mà không làm nóng máy Tốc độ nghiền Tốc độ của máy nghiền phụ thuộc nhiều vào thiết kế của máy và tốc độ quay tối đa của máy Ví dụ, trong máy nghiền truyền thống việc tăng tốc... va đập với thành cối và vật liệu nghiền Bi quay tròn theo cối đến độ cao rơi xuống đập nhỏ vật liệu còn bi lăn trên mặt cối có tác dụng nghiền và trộn vật liệu Cối nghiền và bi nghiền Máy nghiền hành tinh Retsch PM 400/2 có 2 cối nghiền Chúng ta có thể chọn các loại cối cũng như các loại bi khác nhau (số lượng và kích thước) cho phù hợp mục định giảm kích thước cụ thể Cối và bi nghiền có thể được chế... điện theo thế thời gian phân cực Khi quét thế ngược lại về phía dương, chất khử (R) bị ôxy hóa thành chất ôxy hóa (O) đến khi điện thế quay về đến và dòng anốt đi qua Hình 2.13: Quan hệ giữa dòng và điện thế trong quét thế vòng ipa, ipc : dòng cực đại anốt và catốt φa,φc: điện thế cực đại anốt và catốt λ ,φλ: thời điểm và điện thế bắt đầu quét ngược lại Biến thiên thế điện cực theo thời gian: 0 < t