钆掺杂与结构稳定性的协同作用：构建长循环寿命Ce2Ni7型储氢合金负极

本文通过钆（Gd）掺杂策略优化La-Mg-Ni基超晶格合金（ABn型，n=3.0-3.8）的晶体结构稳定性与耐腐蚀性，设计出La0.63Gd0.2Mg0.17(NiCoAl)3.5新型负极材料，其放电容量达392.9 mAh g?1，600次循环后仍保持246 mAh g?1，显著优于传统AB5型合金，为高性价比镍氢电池（Ni-MH）开发提供新思路。

　　

Highlight

钆（Gd）替代与结构退化的相互作用：迈向耐用的镍氢电池负极

结论

本工作系统研究了Gd替代对La_0.83-xGd_xMg_0.17Ni_3.05Co_0.3Al_0.15（x=0.0–0.5）合金电极高容量和长循环寿命的影响机制，结果表明：

1. 1.

   Gd替代显著调控合金及其氢化物的晶体结构与相结构演变。当x=0.2时，Ce₂Ni₇型相含量达87.8 wt%，证实Gd部分替代La可促进Ce₂Ni₇型相形成。

2. 2.

   优化后的La_0.63Gd_0.2Mg_0.17(NiCoAl)_3.5合金展现卓越电化学性能：初始放电容量达392.9 mAh g^?1，100次循环后容量保持率92.5%，600次循环后仍维持246 mAh g^?1，远超商业AB₅型合金。

3. 3.

   通过X射线衍射（XRD）、扫描/透射电镜（SEM/TEM）及电化学测试分析，发现Gd替代能稳定合金及其氢化物的相结构，进而提升充放电过程中的耐腐蚀性。相较于Pr/Nd/Sm替代，Gd的成本优势使其成为经济型镍氢电池开发的理想候选材料。

结论

（注：此处为第二个Conclusion标题，但原文内容与第一个Conclusion部分重复，故不再重复翻译）