СИНТЕЗ, ФАЗОВИЙ СКЛАД ТА ЕЛЕКТРОХІМІЧНЕ ГІДРУВАННЯ СПЛАВІВ Tb2Ni7:Mg та Tb2Ni7:Li,Mg,Sb

V. Kordan, V. Nytka, V. Voloshyn, O. Zelinska, I. Tarasiuk, V. Pavlyuk

Анотація


Методами рентгенівської дифракції порошку, скануючої електронної мікроскопії, енергодисперсійної рентгенівської та рентгенфлуоресцентної спектроскопії досліджено розчинність магнію у бінарних інтерметалідах α-Tb2Ni7 (8 ат. %) та β-Tb2Ni7 (5 ат. %) та визначено фазовий склад сплавів Tb22Ni78-xMgx і Tb20,5Ni64,5Li5Mg5Sb. Синтезовані зразки багатофазні та містять тверді розчини на основі α-Tb2Ni7 (структурний тип Ce2Ni7, просторова група P63/mmc), β-Tb2Ni7 (структурний тип Gd2Co7, просторова група R-3m) і TbNi5 (структурний тип CaCu5, просторова група P6/mmm). Електродні матеріали на основі цих сплавів, протестовані у прототипах нікель-металогідридного акумулятора, демонструють стабільність хімічного та фазового складу у лужному середовищі електроліту, хоча під час електрохімічних процесів спостерігається деяка аморфізація зерен матеріалів. Питома електрохімічна ємність сплавів Tb22Ni70,5Mg7,5 та Tb20,5Ni64,5Li5Mg5Sb5 становить 177 та 185 мА · год/г, відповідно, що добре узгоджується з дослідженими раніше властивостями багатокомпонентних електродів подібного складу.

 

Ключові слова: твердий розчин, електродний матеріал, електрохімічне гідрування, металогідридний акумулятор.


Повний текст:

PDF

Посилання


Nytka V., Kordan V., Tarasiuk І., Zelinska О., Pavlyuk V. Polymorphism of the Tb2Ni7 binary compound. Solubility of lithium and magnesium in α-phase // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2022. Vol. 63. P. 74–81 (in Ukrainian). DOI: https://doi.org/10.30970/vch.6301.074

Huang T., Yu H. An X-ray diffraction study on phase transition of lattice gas in LaNi5Hn // J. Less-Common Met. 1989. Vol. 153. P. 253–257. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(89)90119-7

Akiba E., Nomura K., Ono S. A new hydride phase of LaNi5H3 // J. Less-Common Met. 1987. Vol. 129. P. 159–164. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(87)90043-9

Qingrong Y., Yanchun W., Huaiying Z. Phase diagram of the Tb–Ni binary system // J. Alloys Compd. 2005. Vol. 395. P. 98–100. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.11.043

Virkar A. V., Raman A. Crystal structures of AB3 and A2B7 rare earth-nickel phases // J. Less-Common Met. 1969. Vol. 18. P. 59–66. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(69)90120-9

Lemaire R., Paccard D., Pauthenet R. Propriétés magnétiques des alliages de formule T2Ni7, dans laquelle T désigne un métal de terre rare ou l’yttrium // C. R. Seances Acad. Sci. (Ser. B). 1967. P. 1280–1282.

Buschow K. H. J., Van Der Goot A. S. The crystal structure of rare-earth nickel compounds of the type R2Ni7 // J. Less-Common Met. 1970. Vol. 22. P. 419–428. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-5088(70)90129-3

Gao Z., Zhang H. (La1.66Mg0.34)Ni7-based alloys: Structural and hydrogen storage properties // Int. J. Electrochem. Sci. 2016. Vol. 11. P. 1282–1292. DOI: https://doi.org/10.1016/S1452-3981(23)15921-9

Solokha P., Pavlyuk V., Tedenac J.-C. Constitutional properties of Tb–Ni–Zn and Tb–Fe–Mg ternary systems at 400 °C // XXXIII JEEP, Villeurbanne. France, 2007. P. 31.

Romaka V. V., Rogl P., Romaka L., Melnychenko N. Interaction of the components in Dy–Ni–Sn ternary system and crystal structure of new compounds // J. Alloys Compd. 2009. Vol. 485. P. 275–279. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.06.077

Stetskiv A., Rozdzynska-Kiełbik B., Kowalczyk G., Prochwicz W., Siemion P., Pavlyuk V. The structural and thermal stability, electrochemical hydrogenation and corrosion behavior of LaT5-xMx(T = Co, Ni and M = Al, Ge, Li) phases // Solid State Sci. 2014. Vol. 38. P. 35–41. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2014.09.016

Kordan V., Zelinska O., Pavlyuk V., Nytka V., Serkiz R. Electrochemical hydrogenation of Tb2Ni17-xMx (M = Mg, Sn) phases // Chem. Met. Alloys. 2016. Vol. 9(3/4). P. 153–157. DOI: https://doi.org/10.30970/cma9.0346

Kordan V., Nytka V., Kovalczyk G., Balinska A., Zelinska O., Serkiz R., Pavlyuk V. Influence of doping elements on the electrochemical hydrogenation efficiency of Tb2Ni17-based phases // Chem. Met. Alloys. 2017. Vol. 10(1/2). P. 61–68. DOI: https://doi.org/10.30970/cma10.0355

Kordan V. M., Nytka V. V., Tarasiuk I. I., Pavlyuk V. V. Electrochemical hydrogenation of the Tb2Ni15LiMg phase // Book of abstr. “XIV Ukr. Scient. Conf. Stud. Young Scient. Int. Part.”. Vinnytsia, 2021. P. 56.

Kraus W., Nolze Powder G. Cell for Windows. Berlin, 1999.

G. King, D. Schwarzenbach, S. R. Hall et al. Latcon. Xtal3.7 System: University of Western Australia, 2000. http://chem.lnu.edu.ua/mtech/mtech.htm

Levytskyy V., Babizhetskyy V., Kotur B., Smetana V. Didysprosium heptanickel // Acta Cryst. Е, 2012. Vol. 68. P. i20. DOI: https://doi.org/10.1107/S1600536812007611

Nytka V., Kordan V., Voloshyn V., Tarasiuk I., Pavlyuk V. Electrochemical hydrogenation of Tb2Ni6.1Li0.3Mg0.3Sb0.3 alloy // VІІ Ukrainian scientific and practical conference of higher education graduates and young scientists “Physics and chemistry of the solid state: state, achievements and prospects”. Lutsk, Ukraine. 2022. P. 32–33 (in Ukrainian).

Nytka V., Kordan V., Tarasiuk I., Pavlyuk V. Electrochemical hydrogenation of alloys based on Tb2Ni7 doped with lithium and magnesium // Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2023. Iss. 64. P. 135–146. DOI: https://dx.doi.org/10.30970/vch.6401.136

Nytka V., Kordan V., Stetskiv A., Pavlyuk V. Tb2-xNdxZn17-yNiy (x = 0.5, y = 4.83): a new intermetallic with a maximum disordered structure and its hydrogen storage properties // Acta Crystallogr., Sect. C: Struct. Chem. 2023. Vol. 79(6). P. 257–262. DOI: https://doi.org/10.1107/S2053229623004369




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6501.122

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.