Bu çalışmada mekanik alaşımlandırma ile sentezlenen MgNi, Mg0.9(M)0.1Ni,
Mg0.8(M)0.2Ni (M = Al, B, Ti, Zr) ve Mg1-x(Pd)xNi (x =0,03, 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,1 ve
0,2) alaşımlarının elektrokimyasal hidrojen depolama karakteristikleri incelenmiştir. X
ışın difraksiyonu çalışmaları amorf/nanokristalin MgNi alaşım yapısını elde etmek için
15 saat öğütmenin yeterli olmasına rağmen anafaz içinde tüm nikelin tamamen
çözünmesi için en az 25 saat öğütmenin gerekli olduğunu göstermektedir. Tüm
alaşımların deşarj kapasiteleri 15 saat öğütmeye kadar keskin bir şekilde
yükselmektedir. 15 ile 25 saat öğütme süresi aralığında alaşım deşarj kapasitelerinde
önemli bir değişim görülmemektedir. 25 saatin üzerindeki öğütme sürelerinde, öğütme
süresinin artmasıyla alaşım deşarj kapasiteleri düşmektedir. Titanyum, MgNi
alaşımının deşarj performansını önemli bir şekilde geliştirmektedir. Alüminyum, MgNi
alaşımının ilk deşarj kapasitesini düşürmesine rağmen alaşım kapasite koruma oranını
iyileştirmektedir. Borun hiçbir pozitif etkisi olmamasına rağmen zirkonyumun sınırlı da
olsa alaşımın çevrim kararlılığı üzerinde olumlu etkisi mevcuttur. MgNi, Mg0.9(M)0.1Ni
ve Mg0.8(M)0.2Ni (M = Al, B, Ti, Zr) alaşımları arasında en iyi deşarj performansının
Mg0.8Ti0.2Ni alaşımında olduğu gözlemlenmektedir.
Paladyum içeren alaşımların başlangıç deşarj kapasiteleri düşük olmakla beraber
şarj / deşarj çevrim kararlılıkları oldukça iyidir (Mg0.8Pd0.2Ni hariç). X-Işın sonuçlarına
göre Mg0.8Pd0.2Ni alaşımda MgPd fazı oluştuğu görülmektedir. Bu fazın Mg0.8Pd0.2Ni
alaşımının deşarj performansında büyük bir kayıp oluşturduğu tahmin edilmektedir.
Mg1-x(Pd)xNi (x =0,03, 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,1 ve 0,2) alaşımları arasında Mg0.93Pd0.07Ni
alaşımı en iyi deşarj performansına sahiptir.
In this study the electrochemical hydrogen storage characteristics of MgNi,
Mg0.9(M)0.1Ni, Mg0.8(M)0.2Ni (M = Al, B, Ti, Zr) and Mg1-x(Pd)xNi (x =0,03, 0,05, 0,06,
0,07, 0,08, 0,1 and 0,2) alloys synthesized by mechanical alloying were investigated. X ray diffraction studies showed that although 15 h milling was enough to obtain
amorphous/nano-crystalline MgNi alloy structure, the dissolution of all nickel in the
main phase required at least 25 h milling. The discharge capacities of the alloys were
observed to increase sharply up to 15 h milling. Between 15 and 25h milling time,
discharge capacities of alloys did not change considerably. Above 25h milling time, the
discharge capacities of the alloys reduced with the increase in the milling time.
Titanium improved MgNi alloy discharge performance significantly. Although
aluminum reduced the initial discharge capacity of MgNi alloy, it improved the alloy
capacity retention rate. Despite the absence of any positive effect of boron, zirconium
had limited positive effect on the alloy cyclic stability. Among the MgNi,
Mg0.9(M)0.1Ni, Mg0.8(M)0.2Ni (M = Al, B, Ti, Zr) alloys, Mg0.8Ti0.2Ni alloy has the best
discharge performance.
Although palladium including alloys exhibited low initial discharge capacity, the
charge/discharge cycle stability of the alloys were quite satisfactory (except
Mg0.8Pd0.2Ni). X-ray diffraction studies showed that MgPd phase forms in Mg0.8Pd0.2Ni
alloy. This phase was estimated to cause considerable reduction in the discharge
capacity of Mg0.8Pd0.2Ni alloy. Among the Mg1-x(Pd)xNi (x =0,03, 0,05, 0,06, 0,07,
0,08, 0,1 and 0,2) type alloys, Mg0.93Pd0.07Ni alloy has the best discharge performance.
Keywords: MgNi, mechanical alloying, electrochemical hydrogen storage,
electrochemical impedance spectroscopy
