La-Mg-Ni系贮氢合金的性能研究

对La-Mg-Ni系(PuNi3型)La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Cux(x=0,0.2)贮氢合金进行了快淬处理,研究了快淬工艺对合金结构及电化学性能的影响。结果表明:合金主要由(La,Mg)Ni3相、LaNi5相以及少量的LaNi2相组成,各相的量与淬速有关。当x=0.2时,淬速从0 m/s增加到30 m/s,合金的放电容量从390 mAh/g下降到350 mAh/g,循环寿命从82次提高到116次,但快淬工艺对La-Mg-Ni系贮氢合金循环寿命的提高非常有限。     

La_(0.75-x)Pr_xMg_(0.25)Ni_(2.9)Co_(0.4)Al_(0.2)(x=0-0.4)电极合金的微观结构及电化学性能

为了提高La-Mg-Ni系(PuNi3)型贮氢合金的电化学循环稳定性,用Pr部分替代La,用铸造和快淬工艺制备了La0.75-xPrxMg0.25Ni2.9Co0.4Al0.2(x=0～0.4)贮氢合金。分析测试了铸态及快淬态合金的电化学性能和微观结构、铸态合金的交流阻抗谱,研究了Pr替代对铸态及快淬态合金微观结构及电化学性能的影响。结果表明,铸态及快淬态合金具有多相结构,包括(La,Mg)Ni3相(PuNi3结构),LaNi5相和一定量的LaNi2相。随Pr含量的增加,铸态及快淬态合金中LaNi5相略有增加。Pr的替代提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性,但使合金的容量有所下降。铸态及快淬态合金均有优良的活化性能。合金的循环寿命随淬速的增加而增加。     

THF球磨环境对La_(0.82)Mg_(0.18)Ni_(3.5-x)Al_x(x=0.05～0.20)电化学性能的影响

采用真空感应熔炼法制备了La0.82Mg0.18Ni3.5-xAlx(x=0.05~0.20)四元储氢合金,并在四氢呋喃作用下对合金进行机械合金化改性。考察了球磨时间和四氢呋喃用量对合金电化学性能及其表面及体相内电阻的作用机制。通过3因素4水平正交实验确定最佳的球磨参数以及Al的最佳替代量。结果表明合金相结构以La Ni5相和La2Ni7相为主,随着Al替代量的增加和四氢呋喃用量的减少,La2Ni7相逐渐减少,La Ni5相逐渐增多,晶胞参数和晶胞体积增大。电化学性能的循环稳定性有大幅提升,但放电比容量呈降低趋势,从356.2 m Ah/g降到339.3 m Ah/g;电化学交流阻抗频谱(EIS)和线性极化测试结果表明合金表面的电荷迁移随着Al含量的增加逐渐下降;而合金体相内氢扩散速率先降低后上升再降低,整体呈降低趋势,高倍率放电能力主要由合金体内氢扩散控制。     

La0.7Mg0.3Ni2.5+xCo0.5贮氢合金的性能研究

用熔炼法制备了La0.7Mg0.3Ni2.5 xCo0.5(x=0,0.1,0.2,0.3)贮氢合金.采用X射线衍射和三电极测试体系研究了合金的相结构、贮氢性能和电化学性能.结果表明:该系列合金均由(La,Mg)Ni3相、LaNi5相及少量杂质相组成;合金的贮氢容量随x值的增大而增加,当x=0.3时,贮氢容量达到1.42%,合金的最大放电容量可达377.5 mAh/g.该系列合金的活化性能较好(活化次数均为1次).随着x值的增加,合金的平台性能和稳定性能减弱.     

La替代Mm对无钴AB5型贮氢合金性能的影响

用铸造及快淬工艺制备了无钴AB5型LaxMm1-x(NiMnSiAlFe)4.9(x=0、0.45、0.75和1.00)贮氢合金,研究了La替代量x对合金性能的影响。La替代Mm,可以提高合金的放电容量,当x从0增加到1.00时,铸态合金以60 mA/g恒流充放电的容量从273.5 mAh/g增加到304.5 mAh/g,10 m/s淬速快淬态合金的容量从236.8 mAh/g增加到300.3 mAh/g。La替代Mm,对铸态合金的循环寿命没有显著影响,但使快淬态合金的循环寿命下降。     

LaMg_(11)Zr+200%Ni+x%Zr合金的电化学性能

以La Mg11Zr为母体合金,采用机械合金化法制备了La Mg11Zr+200%Ni+x%Zr(x=0、5或10)系列合金。用XRD分析了Zr添加量(x)对非晶相形成的影响,并对电化学性能进行了测试。球磨20 h的合金都呈非晶态,Zr可促进非晶组织的形成。当x从0增加到10时,合金电极的最大放电比容量由576.2 mAh/g降低到399.7 mAh/g;但循环性能增强,第30次循环的容量保持率由53.02%增加88.92%;合金的动力学性能有所改善。     

Mo对储氢合金RE_(0.78)Mg_(0.22)(Ni_(0.84-x)Co_(0.15)Al_(0.01)Mo_x)_(3.5)的结构及电化学性能的影响

采用XRD分析了La0.50Pr0.22Nd0.06Mg0.22(Ni0.84-xCo0.15Al0.01Mox)3.5(x=0.00,0.01,0.02,0.03和0.04)合金的晶体结构,并且系统地研究了合金的气固相储氢特性和电化学性能。结果表明,合金由Ce2Ni7型结构的A2B7主相和少量的具有CaCu5结构的AB5相构成,晶轴比c/a随着Mo含量的增大而增大。合金在吸放氢过程中的熵变DS和焓变DH与AB5型合金的数值相当。合金的电化学容量随Mo含量的增加而减小,由x=0.00时的381.2 mAh/g下降到x=0.01时的379.5 mAh/g,再至x=0.04时合金的容量最大为362.0 mAh/g;合金容量的衰减速率因Mo的掺入而变大,由x=0.00时的-0.23 mAh/(g.次)降为x=0.04时的-0.97 mAh/(g.次);合金的倍率性能在x=0.01时得以改善,改善幅度为4%。研究表明当x≤0.01时不仅保持了合金的高容量,而且改善了合金的高倍率性能。     

La-Mg-Ni型复合物合金的相结构及电化学储氢性能研究

用机械球磨法合成了新型的复合物合金La0.7Mg0.3Ni3.4(MnAl2)0.1—x wt.%Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3(x=5–50)。XRD分析结果表明,所有的合金化合物除了主相(LaMg)Ni3和LaNi5以外,当x=30,50时,合金中出现了BCC相和C14 Laves相。复合物合金的最大放电容量随着x的增加有所降低,随着Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3添加量的增加,复合物合金的循环稳定性有了极大的提高。此外还系统的研究了高倍率放电(HRD)随着Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3添加量的增加的变化。     

车用金属氢化物-镍电池负极材料的性能

通过粉末烧结法制备不同前驱体LaNi5/LaMgNi4物质的量比(x)的车用金属氢化物-镍电池用La-Mg-Ni储氢合金,研究x对合金物相组成、显微组织和电化学性能的影响.储氢合金在x=0.75和0.95时,由(La,Mg)5Ni19和(La,Mg)2Ni7相组成;x=1.20时,为(La,Mg)5Ni19单相;x=1...     

快淬工艺对Mg2-xLaxNi（x=0～0.6）合金电化学贮氢性能的影响

为了改善Mg2Ni型合金的电化学贮氢性能,用La部分替代Mg,并用铸造及快淬工艺制备了Mg2-xLaxNi(x=0、0.2、0.4、0.6)贮氢合金。用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,用程控电池测试仪测试了合金的电化学贮氢性能,研究了快淬工艺对合金结构及电化学性能的影响。结果发现,La替代Mg明显地改变Mg2Ni型合金的相组成。当x≤0.2时,La替代Mg不改变合金的主相Mg2Ni,但出现少量的LaMg3及La2Mg17相;当La替代量x≥0.4时,合金的主相改变为(La,Mg)Ni3+LaMg3相。La替代Mg提高了Mg2Ni合金的非晶形成能力,快淬态合金均具有明显的纳米晶/非晶结构。快淬对合金电化学性能的影响与合金的成分相关,快淬显著地提高了Mg1.8La0.2Ni合金的电化学贮氢性能,但对于Mg1.4La0.6Ni合金,快淬导致了完全相反的结果,这主要与La替代使合金的主相发生改变相关。     

La0.8Mg0.2(Ni27Co0.6Al0.1Mn0.1)x贮氢合金的节能分析

以La0.8Mg0.2(Ni27Co0.6Al0.1Mn0.1)x(X=0.9、0.95、1.00、1.05、1.10)贮氢合金为研究对象.采用电化学测试技术,揭示合金的成分与电化学性能的关系.在所研究的合金中,以X=1.00时合金的综合性能较好,其最大放电容量为357mAh/g,活化次数为2次,在1200mA/g放电...     

La1-xPrxNi4.2Mn0.3Al0.3Cu0.15Fe0.05电化学性能储氢合金结构及

为改善无钴AB,储氢合金La1-xPrxNi4.2Mn0.3Al0.3Cu0.15Fe0.05的循环性能,采用XRD、SEM等分析方法以及恒电流充放电等电化学测试技术,研究了系列La1-xPrxNi4.2Mn0.3Al0.3Cu0.15Fe0.05（x=0-0．3）合金的结构和电化学储氢性能。结果表明：制备的合金为单一的CaCu,结构,随着Pr替代La含量的增加,晶胞的口轴、C轴和晶胞体积均逐渐减小,c／a值逐渐增大。相应合金的放电容量有所降低,但合金电极的循环稳定性和高倍率放电性能得到明显改善。100个循环后的容量保持率S100分别为47．28％（x=0）、48．22％（乒0．1）、50．79％（x=0．2）和54．47％（x=0.3）。在放电电流为1800mA／g的条件下,合金电极的高倍率性能45．13％（x=0）升高到56．19％（x=0．3）。合金电极的交换电流密度厶随Pr含量的增加而逐渐增大,而合金电极的氢扩散系数DH没有明显变化。     

Mg-Ti-Mn-Ni基非晶贮氢合金的电化学性能研究

所有贮氢合金全部采用机械合金化方法制备。研究包括两方面内容:第一,研究了Al、Cu、V、Zr等4种元素部分替代四元Mg45Ti5Mn5Ni45合金中的Mn之后,对合金电化学性能的影响,电化学性能测试结果表明:Al、Cu、V、Zr对Mn部分替代后所形成的五元合金,与四元Mg45Ti5Mn5Ni45合金相比较,最大放电容量、循环稳定性都有大幅度提高,其中Mg45Ti5Mn2.5Al2.5Ni45合金的综合性能最佳;第二,研究了不同的球磨工艺对Mg45Ti5Mn2.5Al2.5Ni45合金电化学性能的影响,研究表明:球磨时间、球磨产物的相结构是决定合金电化学性能的两个关键因素。     

钛钒基储氢电极合金研究

研究了铁钒基储氢电极合金(Ti0.8Zr0 2)(V0.533Mn0.107Cr0.16Ni0 2)x(x=5,6,7)的相结构和电化学性能.XRD分析表明合金主要由六方结构的C14型Laves相和体心立方(BCC)结构的钒基固溶体相所组成.C14型LaveS相及钒基固溶体相的晶胞参数和晶胞体积均随着化学计量比x增加而减小.电化学测试表明当化学计量比由x=5增大到x=7时合金放电容量由394.6mAh/g下降到327.8mAh/g,活化次数略有增加,但循环稳定性和高倍率放电能力明显改善.