机械合金化工艺制备非晶合金是当前最常用的方式之一，它不会受到合金熔点和合金相对密度限制。机械合金化工艺会通过机械能的方式使得合金化反应的各组元发生原子扩散、冷焊合、以及相变和化学反应，形成多种多样的具有亚稳相结构的新型非晶合金（金属玻璃），我们通常使用各种形式的球磨机进行机械研磨来达到这一目的。但是机械合金化工艺有着自身的缺点，如制备工艺的条件要求高、成本大、周期长和产量低等缺点。67179

刘卫红等研究人员用机械合金化的工艺制备了不同Mg/Ni比例的MgxNi100-x(x=10～90)二元合金，发现在这样的二元体系中当Mg的含量范围约为30～60at.%时才能形成非晶结构[10]。对XRD图谱和TEM显微图进行分析，可以得出当Mg的原子百分比Mg at.%处于不同区间时，经过120h的球墨后得到的合是不一样的，如下所示：

（1）Mg at.%=[30-60] at.%  得到的合金为非晶合金，

（2）Mg at.%＞70at.%    得到的合金几乎全部是结晶相，

（3）Mg at.%＞80at.%    得到的合金中主要是Mg 、Ni两者想夹杂的固溶体，

（4）Mg at.%＜20at.%    得到的合金明显表现出Ni的性质。

Weihong Liu等进一步研究了球磨MgxNi100-x(x=10～90)合金的电化学性能，发现只有形成的非晶相才能在室温电化学体系下可逆的吸放氢[11]。同时该系非晶合金表现出了优良的活化性能，MgxNi100-x(x=40～60)的非晶合金在100mA/g的电流密度下首个放电循环时就达到了它放电容量的最大值，非晶相大多显示出了良好的放电容量。论文网

根据Iwakura等的研究报道，Mg2Ni与70wt.% Ni经过球磨，可以得到电化学容量极高的合金，放电容量达1082mAh/g[12]。这个容量已经超过了999mAh/g的Mg2Ni合金的理论放电容量。这主要是由于非晶结构的形成，同时球磨使得晶粒发生细化导致境界增加，少量晶态Ni在合金表面氢分解中起着促进的效果。合金拥有很好的吸放氢动力学性能，如图1.2所示。

图1. 1 球磨Mg2Ni+70wt.% Ni后合金的吸氢动力学曲线和放电曲线的特点

Meng等研究了La掺杂后球磨Mg0.95La0.05Ni非晶合金的电化学性能，掺杂La后合金的其循环稳定性明显好于MgNi合金，充放电30次循环后，仍具有220mA/g的放电容量，容量衰退率为51.1%[13]。如下图1.2所示可以发现掺杂后的合金循环性能由于未掺杂前，通过掺杂对非晶合金进行改性是很好的一种方式。

图1.2 球磨Mg2+xLa1-xNi9（x=0, 0.05）非晶合金的循环性能曲线

综上，Mg基非晶合金拥有良好的发展前景。非晶态合金由于其长程无序、短程有序的特异结构，其中大量的空穴为氢原子的占位和扩散移动提供了很大的便宜，因而提高了合金的储氢性能。但是，球磨非晶Mg基储氢电极合金循环容量的快速衰减仍然是必须面对和加以解决的难题，同时目前球磨法制备Mg基非晶储氢合金制备工艺的条件要求高、成本大、周期长和产量低，这是的球磨法制备非晶合金的工业化仍受到制约。人们为改善Mg基合金的电化学储氢性能作了大量研究，采用的改性方法主要包括机械球磨复合、表面包覆、多元合金化或元素取代等，能在不同程度上提高镁基合金的吸放氢性能和电化学循环性能[14-15]。其中，掺杂La或者其他元素形成多元合金是常见的方法，有较多的研究，能在一定程度上提高合金的循环性能[16]，但是提高的程度仍然不能满足我们进行工业化生产的要求。