制粉工艺对贮氢合金电化学性能的影响研究

研究了干法、湿法和湿法加添加剂三种制粉工艺对贮氢合金电化学性能的影响 ,结果表明 :制粉工艺对合金粉末的表面形貌、粒度分布、氧含量均存在很大的影响 ,并影响到其电化学性能。当采用湿法制粉工艺时 ,贮氢合金电极的活化性能较干法制粉明显改善 ,若加入一定量的添加剂 ,活化性能进一步提高 ,第一次放电容量即达到2 78mAh·g-1,第二次放电容量达到合金电极的稳定容量 32 2mAh·g-1。湿法制粉对贮氢合金电极的循环稳定性能有一定的负面影响 ,这可能与贮氢合金粉末表面的氧化和细粉相对含量较多有关 ,然而 ,当加入一定量的添加剂以后 ,贮氢合金电极的氧含量得到有效的控制 ,3C充放循环稳定寿命达到 5 0 0次 ,与干法制粉工艺接近。     

化学计量比对贮氢合金电极特性的影响

研究了化学计量比对AB4.8~AB5.2贮氢合金电化学性能的影响。结果表明:在本实验研究范围内,当x=0.1时,贮氢合金电极的0.2C,1C和5C放电容量、高倍率放电特性及3C循环寿命分别达到324mAh·g-1,301mAh·g-1,263mAh·g-1,0.81和530次。此外,化学计量比对贮氢合金的活化性能和温度特性均有较大的影响,当x分别为–0.2,–0.1,0.0,0.1和0.2时,贮氢合金电极在0.2C充放电的条件下活化次数分别为3次、4次、7次、5次和6次,且随着x的增大,贮氢电极的高温(45℃,1C)和常温(25℃,1C)放电效率下降,低温(–18℃,1C)放电效率则有增大的趋势。从合金活化性能、大电流充放电特性和循环稳定性来看,x=0.1时(AB5.1),能得到具有较佳的电化学性能的贮氢材料。     

铸态低钴贮氢合金RE(NiCoMnAlCu)5.1的电化学性能

研究了一系列低钴贮氢合金RE(NiCoAlMnCu)5．1合金的电化学性能。实验发现，稀土中La和Ce含量的变化对合金的放电容量和循环稳定性均有影响，一般是La含量较高的合金最大放电容量也较大，而Ce含量较高的合金循环稳定性较好，活化性和1C放电性能却相差不大。实验结果表明，通过调节混合稀土成分可以使得RE(NiCoMnAlCu)5．1稀土贮氢合金具有良好的综合电化学性能。     

化学镀Ni-Co-P合金对贮氢电极电化学性能的影响

研究了化学镀Ni Co P镀层对贮氢合金电极性能的影响。研究表明 ,引入 1 .74%Co的Ni Co P合金镀层可有效地提高负极贮氢合金活性物质的利用率 ,MH电极的活化性能得到明显改善 ,初次放电容量即达到 2 0 8mA·h/g、最大放电容量达 2 95.8mA·h/g ;同时循环寿命亦有所提高 ,化学镀Ni Co P合金的贮氢电极在进行 1 0 0次循环充放后 ,电容量的保持率为 88% ,而未镀贮氢电极电容量衰减至 62 %。镀Ni Co P合金电极容量的增加 ,主要是由于Co氧化电流和微电流集流效率改善双重作用的结果。化学镀后贮氢合金的抗粉化和抗氧化能力得以改善 ,使得MH电极在自放电性能上有较大改进 ,不可逆部分的容量损失由 2 3.2mA·h/g降到了 3.6mA·h/g。借助于SEM和XRD分析了化学镀Ni Co P合金对MH电极性能改善的影响机理。     

CoO对稀土系贮氢合金电化学性能的影响

采用傅里叶红外光谱、循环伏安、交流阻抗方法研究了CoO对稀土系贮氢合金电化学性能的影响.结果表明,随着活化次数的增加,放电中值电压逐渐增大,出现第2放电平台,使放电容量进一步提高.0.2C放电时,放电电压和放电容量分别提高0.034V和34.5mAh·g-1;当电流密度为3000mA·g-1时,高倍率放电性能(HRD)提高17.7%.循环伏安(CV)曲线表明,随着扫速的加快,电极的氧化、还原峰位差逐渐加大,可逆性降低,反应向Co生成的方向进行;交流阻抗(EIS)谱表明,添加CoO降低了电极接触电阻和电荷传递阻抗,改善了电化学反应活性.     

稀土-镁-镍基贮氢电极合金的研究进展

具有超结构特征的稀土-镁-镍基贮氢合金作为新一代金属氢化物/镍(MH/Ni)电池负极材料,因其高的放电容量和好的倍率放电性能,是目前贮氢电极合金发展的重点材料之一。本文从材料相结构、贮氢特性和电化学性能之间的关系出发,综述了近年来国内外稀土-镁-镍基AB3型、A2B7型和A5B19型贮氢电极合金的研究进展,为开发兼具高容量和长寿命的新型稀土系贮氢电极合金提供有价值的参考。     

银添加剂对贮氢合金电极性能的影响及机理

用恒电流充放电和脉冲放电方法研究了含银添加剂对富镧AB5型贮氢合金电极电化学性能的影响。结果表明Ag添加剂加快了氧的电化学复合速度，延长了贮氢合金的使用寿命。含银添加剂MH／Ni电池在-20℃和55℃下的1C放电容量、循环寿命和高倍率(5C，10C，15C，20C)脉冲放电性能均高于空白电池。对不同温度下的含银添加剂MH电极进行了电化学阻抗谱和循环伏安实验，分析认为MH电极在25℃与55℃下的高倍率放电性能受氢扩散控制，而在0℃下则受电极表面的电子转移控制。     

贮氢电极合金的发展（二）

三　合金成分优化设计在进行合金成分设计时 ,应考虑到对贮氢电极合金性能的要求 :(ａ)针对贮氢电极合金本体性能的要求 ;(ｂ)对其表面性能的要求。通过改变合金元素的种类、加入量和冶炼工艺 ,来调节合金的组织和结构 ,使其具有最大的放电容量 ,同时也要兼顾该合金的抗氧化能力和电催化活性等表面性能 ,从而得到具有良好的循环寿命和高倍率的放电能力〔2〕。四　提高贮氢电极合金综合电化学性能的途径1　综　　述在贮氢电极合金本体性能 (即理论吸氢容量 )通过调配元素成分和含量达到最佳结构后 ,要使贮氢电极合金的综合性能达到最好 ,则要…     

镀镍对多元替代低钴贮氢合金的电化学性能影响

研究了化学镀镍对低钴贮氢合金粉末颗粒形态和电化学性能的影响.结果表明,镀镍能明显提高低钴贮氢合金的放电容量、1C高倍率放电性能及循环稳定性,对活化性能亦有改善.SEM分析表明,化学镀镍过程中伴有吸氢反应.分析了镀镍对低钴贮氢合金电化学性能的影响机理.     

微型包覆处理M1（NiCoMnTi）_5合金的电极活化特性

将Ｍ１（ＮｉＣｏＭｎＴｉ）_５合金粉末经表面微型包覆Ｎｉ－Ｐ处理后制备成吸氢电极，研究其活化性能。结果表明，表面包覆Ｎｉ－Ｐ合金的贮氢电极，其放电容量提高，但达到最大循环放电容量的放电次数增加。试验还表明，采用小电流充放电易使贮氢合金电极达到活化状态。     

Electrochemical Performance Improvement of AB5-type Metal Hydride Electrode by Adding KF in KOH Electrolyte

研究了在6mol/LKOH电解液中添加不同浓度KF对商用AB5-型贮氢合金的电化学性能的影响,研究发现合金的循环性能和循环后期的高倍率性能提高,通过XRD,SEM,SEI等分析表明,在电解液中添加KF生成的LaF3能显著提高合金耐腐蚀的能力,同时阻止合金电极在循环过程中析氢过电位降低,提高合金的动力学性能。     

合金元素对Mg-Ni电极电化学性能的影响

综述了合金元素对Mg-Ni基电极电化学性能的影响，特别是对Mg-Ni型储氢合金电极的放电容量和循环寿命的影响，并提出了一些改进办法。     

合金元素对Mg-Ni电极电化学性能的影响

综述了合金元素对Mg-Ni合金系电极电化学性能的影响，特别是对Mg-Ni型储氢合金电极的放电容量和循环寿命的影响，并提出了一些改进方法。     

Rare earth-Mg-Ni-based hydrogen storage alloys as negative electrode materials for Ni/MH batteries

This review is devoted to new rare earth-Mg-Ni-based (R-Mg-Ni-based) hydrogen storage alloys that have been developed over the last decade as the most promising next generation negative electrode materials for high energy and high power Ni/MH batteries. Preparation techniques, structural characteristics, gas-solid reactions and electrochemical performances of this system alloy are systematically summarized and discussed. The improvement in electrochemical properties and their degradation mechanisms are covered in detail. Optimized alloy compositions with high discharge capacities, good electrochemical kinetics and reasonable cycle lives are described as well. For their practical applications in Ni/MH batteries, however, it is essential to develop an industrial-scale homogeneous preparation technique, and a low-cost R-Mg-Ni-based electrode alloy (low-Co or Co-free) with high discharge capacity, long cycle life and good kinetics.     

RE-Mg-Ni系储氢电极合金“电化学相图”的构建

将相图计算和RE-Mg-Ni(RE=Nd,Ce,Y)系储氢电极合金的最大放电容量测试相结合,然后通过矩阵运算的方式构建了合金"电化学相图",提出了一种储氢电极合金设计的新方法,可快速定位高放电容量区域,为储氢电极合金设计提供指导,缩短研发周期。结果表明,Nd-Mg-Ni体系具有较高的最大放电容量,Y-Mg-Ni体系次之,其中NdMgNi4合金的最大放电容量为271.06 mAh·g~(-1)。     

La0.7Y0.3Ni3.4-xMnxAl0.1(Х=0~0.5)储氢合金微观结构和电化学性能

采用真空电弧熔炼及热处理的方法制备La0.7Y0.3Ni3.4-ХMnХAl0.1(Х=0~0.5)合金,通过XRD、SEM、EDS和电化学测试等方法,系统地研究了Mn替代Ni对合金微观组织、储氢和电化学性能的影响规律。结果表明,退火合金微观组织由主相Ce2Ni7型相和杂相PuNi3型、CeNi3型及Ce5Co19型相组成,Ce2Ni7型主相的丰度随Mn含量增加呈先增大后减小变化规律。当Х=0.2时,主相的丰度达到最大值89.03%。增加Mn的含量有助于缓解合金的氢致非晶化倾向。随着Mn含量的增加,合金电极的放电容量逐渐升高,而充放电循环稳定性却逐渐降低,合金电极的最大放电容量和最佳循环稳定性分别为308.6mAh/g与95.09%。合金电极的反应动力学分析结果表明,氢原子在合金体相中的扩散为合金电极高倍率放电性能的动力学控制步骤。     

AB_5型贮氢合金电极添加Co_3O_4的电化学性能

将不同含量的Co3O4（2%,4%,6%,8%,质量分数）作为添加剂加入到储氢合金中,采用机械混合法进行改性处理。对添加Co3O4的合金电极的电化学性能和电极过程进行研究。结果表明：放电容量有了较大增加,添加2%、4%、6%、8%Co3O4的电极放电容量比空白电极容量分别增加0.83%,4.86%,7.18%和9.21%。线性极化曲线和电化学阻抗谱测试表明,添加Co3O4降低了电极的电荷转移电阻。循环伏安、扫描电镜和EDS测试表明,添加的Co3O4可部分溶解,发生Co-Co（OH）2可逆氧化？还原反应,从而改善储氢合金的电化学性能。     

碳纳米管对LaNi5稀土合金电化学性能的影响

采用LaNi5稀土合金作为催化剂，用化学气相沉积法(CVD)制备了碳纳米管。研究了含有5％碳纳米管的LaNi5稀土合金电极样品的电化学性能。测定了碳纳米管电极的电化学储氢性能。实验发现：含有碳纳米管的LaNi5稀土合金的电化学放电容量更高，当放电电流密度为100mA／g时，其电化学储氢量高达385mAh／g。其循环寿命也得到了较大改善。循环100次，放电容量仅下降15％。     

TUNGSTEN ELECTRODES CONTAINING THREE TYPES OF RARE EARTH OXIDES

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＷｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｄｅｍａｎｄｓｔｏｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｗｅｌｄｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｄｅａｎｄｂｅｔｅｒｋｎｏｗｌｅｄｇｅｏｆＴｈＷｅｌｅｃｔｒｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌ’ｓｒａｄｉｏａｃｔｉｖｉｔｙ,ｓｏｍｅｓ...     

Y_2O_3对锌熔再生硬质合金组织及性能的影响

以锌熔回收的WC为原料制备YG8硬质合金以及添加稀土氧化物的YG8-RE合金,通过金相、SEM分析了稀土氧化物的作用机理。研究发现,添加稀土氧化物能改善合金的晶粒均匀性和孔隙度,提高合金的性能。添加稀土氧化物能够使得合金粘结相中α-Co的稳定性增强,并使断裂方式发生改变,提高了合金强度。