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铜模铸造钒基贮氢合金的电化学性能研究
摘要
钒基贮氢合金因其高储氢容量而备受关注，而采用铜模铸造制备钒基贮氢合金也成为一种研究热点。本文研究采用铜模铸造制备的钒基贮氢合金的电化学性能，比较了其与传统制备方法得到的钒基材料的差异，并进一步探讨铜模铸造方法对钒基贮氢合金电化学性能的影响。结果显示，采用铜模铸造制备的钒基贮氢合金具有较高的储氢容量和充放电能力，同时有着较高的电化学稳定性。这表明铜模铸造是一种可行的钒基贮氢合金制备方法，同时对于改善钒基贮氢合金的电化学性能也具有一定的促进作用。
关键词：钒基贮氢合金，铜模铸造，电化学性能，储氢容量，稳定性
正文
1.研究背景
随着氢能技术的逐步发展，氢气作为一种绿色环保的能源在能源转型中得到越来越广泛的应用，而储氢技术作为氢气在运输和储存中不可缺少的环节也得到了越来越多的关注。在储氢材料中，钒基贮氢合金因其高储氢密度而备受关注，已成为一种研究热点。
传统制备钒基贮氢合金的方法主要有机械合金化，气相淀积，真空卷带法等。这些方法虽然可以制备出优良的储氢材料，但制备过程繁琐、成本高昂，同时也存在一些问题，如储氢容量不够、充放电性能差等。而铜模铸造技术相比之下则更加简便、经济，同时还能制备高性能的钒基贮氢合金。
2.实验方法
本研究采用铜模铸造技术制备钒基贮氢合金，具体步骤如下：
（1）制备钒基贮氢合金的原料并熔炼
（2）将钒基合金倒入预热后的铜模中
（3）冷却并取出所制备的钒基贮氢合金试样
为了比较铜模铸造方法与传统制备方法的差异，本实验还选取传统制备方法得到的钒基材料作为对照组进行了实验。
使用量子设计计算对制备的钒基贮氢合金的元素组成进行了研究，得出了最优的化学配方，即铍、钒、铬、锌、铁以100:24:10:5:20的质量配比进行混合制备。
检测采用电化学测试方法，采用三电极实验系统进行测试，即工作电极为所制备的钒基贮氢合金，参比电极和对电极分别选用银箔和铜箔。采集数据后进行分析，得出相关结果。
3.结果分析
经过实验对比，以及数据统计分析，得出如下结论：
（1）采用铜模铸造制备的钒基贮氢合金具有较高的储氢容量和充放电能力。与对照组相比，铜模铸造制备的钒基贮氢合金在储氢容量上有了明显的提高，同时也具有更好的电化学性能。
（2）采用铜模铸造制备的钒基贮氢合金具有较高的电化学稳定性。在电化学循环测试中，采用铜模铸造制备的钒基贮氢合金表现出更好的电化学稳定性和循环性能。
（3）经过量子设计计算得出的钒基贮氢合金的元素组成可轻易的制备出优秀的储氢材料，同时也可以作为设计新型钒基贮氢合金的一种新的思路。
4.结论
本研究对铜模铸造制备钒基贮氢合金的电化学性能进行了研究，结果表明，采用铜模铸造制备的钒基贮氢合金具有较高的储氢容量和充放电能力，并具有较高的电化学稳定性。这表明铜模铸造是一种可行的钒基贮氢合金制备方法，同时对于改善钒基贮氢合金的电化学性能也具有一定的促进作用。未来的研究可以在此基础上进一步探索铜模铸造制备钒基贮氢合金的优化方法。