替代元素对低钴贮氢合金性能的影响

在AB5型贮氢合金MlNi3.55Co0.75Al0.3Mn0.4钴含量基础上,B侧采用Cu、Fe、Zn、Cr元素替代Co,A侧加入Dy来制备低钴贮氢合金.并对合金的放电容量、循环稳定性以及微观结构进行了研究分析.研究表明,通过调整合金成分可以使贮氢合金具有较好的组织均匀性和综合电化学性能.     

Al元素对ML(NiCoMnAlFe)_(5.5)贮氢合金微结构和电化学性能的影响

用熔体快淬法制备了稀土系AB_5型ML(NiCoMnFe)_(5.5-x)Al_x(x=0.1～0.3)贮氢合金,在氩气气氛中1000℃下对样品进行热处理,通过X射线衍射、PCT和电性能测试等分析了铝元素对AB5型贮氢合金微观组织和电化学性能的影响。结果显示,热处理样品组织主要由CaCu_5型相组成,组织结构中含有少量NiFe杂相,Al=0.30时合金晶胞体积最大88.49?。PCT测试表明,当Al元素部分替代Ni后,合金的吸氢平台压力减小、吸放氢平台变得比较平坦,x=0.10时合金最大吸氢量为0.9146H/M。电化学性能分析,ML(NiCoMnFe)_(5.5-x)Al_x(x=0.1～0.3)合金具有较好的活化性能,x=0.20合金具有较好的综合性能,最高放电容量337.2mAh/g、循环寿命329次。     

AB5型贮氢合金结构分析

贮氢合金的电极性能取决于贮氢合金的微结构。从晶体结构、电子结构及化学键结构等各方面对市场上广泛应用的AB5型贮氢合金的结构进行综述，同时讨论合金结构与合金吸放氢性能之间的关系。     

稀土基AB5型复合贮氢合金的研究进展

制备复合合金是改善贮氢合金性能的一条有效途径。本文对国内外各种多元以及多相稀土复合贮氢材料的研究现状进行了综合评述，主要涉及了AB5-AB2型复合贮氢合金和镁基-AB5型纳米复合贮氢合金的进展。阐述了各种复合材料的组成，微观结构以及电化学性能等，并展望了今后复合贮氢材料的研究方向为应用基础性的研究，如复合作用机制、对热力学性能的影响等方面的研究。     

气雾化低钴贮氢AB5型合金的电化学性能和Rietveld分析

用快速凝固气体雾化法制备了低钴系列贮氢合金MlMi4.3-xCoxMn0.4Al0.3(x=0.75,0.45,0.29,0.1,Ml为宜镧混合稀土）并测试其电化学性能。气雾化法可显著提高贮氢合金电极的充－放电循环稳定性,x=0.45时合金的循环寿命与商用铸态合金的寿命相当。最大放电容量随着Co含量的增加,先增大后减小,在x=0.29时出现极大值（304．4mAh/g）。结合循环寿命和最大放电容量两个性能指标,x=0.45时的合金具有良好的综合电化学性能。采用Rietveld法（多晶衍射图形拟合法）对其精细结构进行分析,合金仍保持母合金LaNi5的CaCu5型六方晶系结构,合金的晶胞体积对其循环寿命和最大放电容量起决定作用。     

Ni/MH电池用AB_5型贮氢合金电极研究进展

综述AB_5型贮氢合金电极的研究现状, 总结了目前改善AB_5型稀土系贮氢合金综合性能的方法.详细介绍了合金成分优化,控制合金组织结构,形成第二相和表面处理等方面的研究进展.通过这些途径,可以对AB_5型贮氢合金进行深入研究,从而进一步提高合金的性能.     

高倍率AB5型稀土贮氢合金的研究进展

综述了AB5型稀土贮氢合金高倍率放电性能的影响因素。从合金成分、制备工艺、粒度控制以及表面改性等几个方面进行总结，并对贮氢合金高倍率放电机制等问题进行了讨论。开发低钴无钴系列合金、非化学计量比、形成双相合金、控制粒度分布以及表面改性处理是目前改善AB5型稀土贮氢合金高倍率放电性能的有效途径。     

基于AB_5合金复合贮氢材料的研究进展

制备复合贮氢材料是改善贮氢合金性能,克服单一合金缺点的一条有效途径。基于AB_5贮氢合金的特点,对利用AB_5合金制备复合贮氢材料等方面的研究进行了总结。AB_5贮氢合金一般具有CaCu5晶体结构,具有相对较高的吸氢容量、良好的循环稳定性、低平衡压、吸氢动力学快和良好的抗杂质性等优点,尤其与其他贮氢材料进行复合作为燃料电池用贮氢罐的候选材料,具有很好的开发应用前景。主要涉及了AB_5/AB2,AB_5/Mg(Mg基)、AB_5/V-Ti,AB_5/碳材料等二元复合贮氢材料的研究进展。阐述了各种复合材料的相组成、微观结构、贮氢性能以及作用机制等,并对今后复合贮氢材料的研究方向进行了展望,如利用材料计算方法对复合材料热力学、动力学等方面进行理论计算、新制备工艺开发、AB_5合金与多元体系贮氢材料进行复合。     

LaNi4.7Al0.3储氢合金氧化前后吸放氢性能研究

研究了LaNi4.7Al0.3贮氢合金被微量氧气毒化前后贮氢性能的变化，测定了合金的贮氢量，吸氢动力学曲线.并采用扫描俄歇电子能谱(AES)原位研究了LaNi4.7Al0.3储氢合金中毒前后化学成分变化，结果表明：氧含量较低时，不会影响合金的初始吸氢速率，但会降低合金的贮氢容量；随着O2的剂量的逐渐增大，合金的吸氢速率变慢，合金的储氢容量大大降低。原位分析氧毒化LaNi4.7Al0.3贮氧合金表明，O2在清洁LaNi4.7Al0.3表面吸附离解后，优先与表面镧原子结合生成La的氧化物，再与部分表面镍原子结合生成Ni的氧化物氧化过程中La向表面富集，同时有金属态的Ni析出.     

贮氢合金表面处理改善吸放氢性能研究

研究表面改性对La系合金贮氢性能的影响,采用化学镀的方法,对LaNi5和LaNi4.7Al0.3合金进行了镀Pd的表面处理实验.在p-C-T测试系统上研究了镀Pd前后,LaNi5和LaNi4.7Al0.3合金的抗CO毒化性能,进行了动力学性能测试、循环次数测试等.实验结果表明,化学镀Pd后的贮氢合金与未镀Pd的合金相比,吸氢性能得到改善,表现为 平台区域相对变平,吸氢孕育期缩短、循环次数增加,抗CO毒化性能提高.     

Si元素对Ti基储氢合金电化学性能的影响

为了改善Ti基储氢合金的电化学性能，采用Si元素部分替代Mn元素的方法，分析研究了Ti基储氢合金Ti03Zr0．225V0.25Mn0．25-xNi0.5Six的相结构及电化学性能。结果表明，合金均由六方结构的C14型Laves主相和立方结构的TiNi第二相构成；随着Si元素替代量x的增大，合金的活化性能降低，而循环稳定性得到很大程度的改善。     

Composition optimization and electrochemical characteristics of Co-free Fe-containing AB5-type hydrogen storage alloys through uniform design

In order to reduce the cost of AB5-type hydrogen storage alloys, effects of substitution of Ce for La (A side) and Fe, Mn, Al for Ni (B side) on structural and electrochemical properties of (LaCe)1(NiFeMnAl)5 alloys were studied systematically. To make component uniform and operation easy, uniform design (UD) method was introduced into the study of composition optimization of Co-free Fe-containing AB5-type alloys for the first time. X-ray diffraction (XRD) results showed that the designed alloys were of single CaCu5-type structure phase. The replacement of Fe had a severe effect on electrochemical capacity, and the substitution of Fe and Al had a synergetic action among the unit cell volume, cycling stability and high rate discharge property. Interestingly, it was found that the hydrogen storage alloys with exces-sively high plateau pressure showed a tilted line in Nyquist plot instead of the semicircle, and the current decayed rapidly to near zero at the beginning of the step in constant potential step (CPS), indicating that electrochemical impedance spectra (EIS) and CPS cannot accurately measure the electrochemical kinetics process of the hydrogen storage alloys with excessively high plateau pressure.     

快淬纳米晶/非晶Mg2-xLaxNi (x=0～0.6)合金的贮氢动力学

为了改善Mg2Ni型合金气态及电化学贮氢动力学性能,用La部分替代合金中的Mg,用快淬技术制备了Mg2-xLaxNi(x=0,0.2,0.4,0.6)合金,用XRD,SEM,HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构;用自动控制的Sieverts设备测试了合金的气态贮氢动力学性能,用程控电池测试仪测试了合金的电化学贮氢动力学.结果发现,快淬无La合金具有典型的纳米晶结构,而快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构,表明La替代Mg提高Mg2Ni型合金的非晶形成能力.La替代Mg明显地改变Mg2Ni型合金的相组成.当La替代量x=0.4时,合金的主相改变为(La,Mg) Ni3+ LaMg3.合金的气态及电化学吸放氢动力学对La含量及快淬工艺敏感,La替代使合金的吸氢动力学降低,但适量的La替代可以明显改善合金的放氢动力学及高倍率放电能力.适当的快淬处理可以提高合金的气态及电化学贮氢动力学,但获得最佳贮氢动力学的快淬工艺与合金的成分密切相关.     

Evolution of Hydrogen Storage Alloys Prepared by Special Methods

Microstructure characteristics and electrochemical properties of hydrogen storage alloys prepared by gas atomization, melt spinning and strip casting respectively were outlined.The advantages, disadvantages and research development of the above methods for preparing hydrogen storage alloys were explained.The strip casting is a new special means for preparing AB5 rare earth hydrogen storage alloys of high performance and low cost, and the study of the strip casting for preparing hydrogen storage alloys is presented specially.     

La15Fe77-xNixMn5B3（x=55,60,65,70,75）储氢合金的结构与电化学性能研究

用熔炼-快淬工艺制备La15Fe77-xNixMn5B3(x=55,60,65,70,75)储氢电极合金。采用XRD、SEM、EDS及电化学方法研究合金的组织结构、放氢平台特性和电化学性能。研究结果表明,La15Fe77-xNixMn5B3(x=55,60,65,70,75)合金均为多相结构,主相是LaNi5相,另外还有(Fe,Ni)相和La3Ni13B2相。随Ni含量增加,合金电极的最大放电容量逐渐增加,活化次数明显减少,放氢平台特性变好,高倍率放电性能明显改善。     

低钴稀土系贮氢合金的研究

通过在稀土系贮氢合金中添加不同含量的Fe或Cu元素,部分替代合金中Co的方法,研究低钴贮氢合金电化学性能上的差异.结果表明:由于合金组成和化学计量比的不同,同样是添加了Fe或Cu的合金在电化学性能上表现不同,但总体说,含Cu低钴贮氢合金容量和倍率放电性能较好,含Fe低钴贮氢合金有较好的循环稳定性,过化学计量比的合金循环稳定性要好于欠化学计量比的合金.     

Electrochemical Properties of Sn Doped AB_5 Non-Stoichiometric Hydrogen Absorbing Alloys-Ⅱ

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