Фазові рівноваги у потрійній системі Gd–Fe–Zn та електрохімічне гідрування фаз

Chem. Met. Alloys 11 (2018) 27-33

https://doi.org/10.30970/cma11.0381

Наталія ЧОРНА¹*, Наталія САГАН¹, Оксана ЗЕЛІНСЬКА¹, Василь КОРДАН¹, Анатолій ЗЕЛІНСЬКИЙ¹, Володимир ПАВЛЮК¹

¹ Кафедра неорганічної хімії, Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія 6, 79005 Львів, Україна

* Контактна особа. E-mail: chorna.nata15@gmail.com

Вперше досліджено взаємодію компонентів у потрійній системі Gd–Fe–Zn за допомогою порошкової рентгенівської дифракції та енергодисперсійного рентгенівського аналізу. Ізотермічний переріз діаграми стану системи при 500°C побудовано у повному концентраційному інтервалі. При температурі 500°C у системі Gd–Fe–Zn підтверджено існування тернарної сполуки Gd₂Fe₂Zn₁₅ (структурний тип Th₂Zn₁₇, просторова група R-3m, a = 0,90025(10) нм, c = 1,33160(3) нм). Отримано нову тернарну сполуку ~Gd₁₃(Fe,Zn)₅₈ (структурний тип Gd₁₃Zn₅₈, просторова група P6₃/mmc, a = 1,4306(5) нм, c = 1,4000(2) нм). Ефективність електрохімічного гідрування бінарних фаз GdZn, GdZn₂, GdFe₂ та твердих розчинів на їхній основі вивчалася у прототипах Ni‑MH акумуляторів. GdZn_1‑xFe_x з кубічною структурою типу CsCl оборотньо поглинає 0,006 Н/ф.о. при x = 0, і 0,009 Н/ф.о. при x = 0,04. GdZn_2‑xFe_x з ромбічною структурою типу KHg₂ поглинає 0,012 Н/ф.о. при x = 0 і 0,016 Н/ф.о. при х = 0,06. GdFe_2‑xZn_x з кубічною структурою типу MgCu₂ поглинає найбільшу кількість гідрогену, тобто 0,023 Н/ф.о. при x = 0, і 0,027 Н/ф.о. при x = 0,06. Обговорено вплив складу, кристалічної структури та хімічної активності досліджуваних електродних матеріалів у лужних середовищах на їхню гідрогенсорбційну ємність та електрохімічні характеристики.

Ізотермічний переріз діаграми стану системи Gd–Fe–Zn при 500°С.

Ключові слова

Фазові рівноваги / Інтерметалічна сполука / Твердий розчин / Електрохімічне гідрування / Ni‑MH акумулятор