Korean Journal of Materials Research, Vol.11, No.4, 294-299, April, 2001
Mg2Mg 2 Ni계 수소저장합금전극의 퇴화거동에 미치는 불화 처리 영향
Effects of F-treatment on the Degradation of Mg 2 Ni type Hydrogen Storage Alloy Electrode
초록
기계적 합금화 방법을 이용하여 제작한 Ni-MH 전지용 Mg 2 Ni전극의 표면 불화처리에 대한 전기화학적 충.방전 특성이 조사되었다. 20시간 밀링을 통해 제조된 Mg 2 Ni합금은 나노결정을 가졌으며 그 Mg 2 Ni전극의 KOH전해질내에서 충.방전 실험 결과, 초기 방전 용량이 280mAh/g이상으로 증가하였으나 10cyc1e이내에 급격히 퇴화되었다. 전극표면에서 지속적이고 안정한 불화층 형성을 목적으로 KOH용액에 잉여의 불소이온이 첨가된 Mg 2 Ni전극의 내구성은 크게 향상되었으며 특히 2N KF를 첨가했을 경우 전극의 내구성이 가장 크게 향상되었다. 고율 방전실험의 경우도 그 성능이 90-100mAh/g으로 유지되었다 이러한 내구성 향상의 이유는 표면에 얕고 다공성인 Mg 2 Ni층의 형성으로 인해 퇴화의 주요인인 Mg(OH) 2 의 생성이 억제되었기 때문이었다.
Effects of the surface fluorination on the electrochemical charge-discharge properties of Mg 2 Ni electrode in Ni-MH batteries fabricated by mechanical alloying were investigated. After 20h ball milling, Mg and Ni powder formed nanocrystalline Mg 2 Ni. Discharge capacity of this alloy increased greatly at first one cycle, but due to the formation of Mg(OH) 2 passive layer, it showed a rapid degradation in alkaline solution within 10cyc1es. In case of 6N KOH +xN KF electrolyte (x = 0.5, 1, 2), a continuous and stable fluorinated layer formed by adding excess F [?10] ion, increased durability of Mg 2 Ni electrode greatly and high rate discharge capability(90-100mAh/g). 2N KF addition led to the highest durability of all tested here. The reason of the improvement is due to thin MgF 2 , which can prevent the Mg 2 Ni electrode from forming Mg(OH) 2 layer that is the main cause of degradation.
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