低钴贮氢合金的性能研究及热力学函数测定

利用真空熔炼和真空薄带速凝工艺制备了低钴AB5贮氢合金,并研究了合金组织结构和电化学特性.该合金活化性能好,最大放电容量达337.1mAh/g,具有较好的高倍率充放电能力.采用Sievelts装置测定了PCT曲线及热力学参数,该合金吸氢反应的焓变及熵变值分别为-46.3kJ·mol-1和-120.5J·mol-1·K-1,表明了室温和常压下,这种金属间氢化物都具有较高的稳定性,并且符合作为MH-Ni蓄电池负极材料稳定性的要求.     

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.     

快淬对合金Mm(NiCoMnAl)5.1B0.1组织及电化学性能的影响

对铸态和快淬态贮氢合金Mm(NiCoMnAl)5.1B0.1的微观组织和电化学性能进行了研究。发现快淬态合金基本上消除了第二相，快淬合金组织中存在一定比例的非晶相，并且随着淬速增加非晶相的量增多；与铸态合金相比，快淬态合金的放电容量有所降低，但循环寿命显著提高，这主要是由于快淬导致晶粒细化和形成一定数量的非晶态组织。     

元素掺杂对Mm(NiCoMnZrTiAl)5.15贮氢合金高温性能的影响规律研究

本文采用中频感应真空炉熔炼制备了掺杂锆、钇、钛元素的Mm(NiCoMnZrTiAl)5.15贮氢合金,熔体升温至1773K快淬为片状合金;在氩气气氛中1233K下保温10h,退火处理的贮氢合金粉碎至40μm进行性能测试。本文采用X射线衍射(XRD)、电子探针微区成分分析仪(EPMA)、PCT测试系统、电化学测试等研究方法系统研究了元素掺杂对Mm(NiCoMnZrTiAl)5.15贮氢合金微观结构、高温性能的影响规律。研究结果发现,Mm(NiCoMnZrTiAl)5.15系列贮氢合金均为Ca Cu5相;金属元素钇、锆、钛掺杂后锆元素在金相中有微量偏析;贮氢合金平衡氢压从1.7atm降低至0.45atm时合金高温性能提升,钇元素掺杂的HT-D合金放电容量最高为331mAh/g。HT-E合金钴含量增加后颗粒韧性增强,钇元素的掺杂提升了合金颗粒耐腐蚀性,因而具有最优高温性能。     

Cu掺杂对贮氢合金MI(NiCoMnAlCu)5.0电化学性能的影响

采用真空感应熔炼方法,制备了一系列Cu掺杂的MI(NiCoMnAlCu)5.0即AB50型贮氢合金.通过电化学及X射线衍射等手段,系统地研究和分析了Cu掺杂对AB50型贮氢合金的电化学性能(最大放电比容量、高倍率性能和循环稳定性能)及其微结构和动力学特征的影响.     

快淬 TiZrVMnNi 贮氢合金的电化学性能研究

对比研究了熔体旋转和常规铸态Ti0 .8Zr0 .2 Mn0 .5V0 .5Ni1.0 贮氢合金的电化学特性。发现快淬态与铸态合金的活化性能都很好 ,经过 1～ 3次充放电循环 ,就可达到最大放电容量。快淬工艺明显提高了合金的放电容量 ,并且淬速与放电容量之间在一定情况下出现峰值。快淬工艺同时改善合金的放电电压特性 ,使合金的放电平台更平 ,平台电压更高。但是快淬钛基贮氢合金的循环稳定性能和铸态合金一样差 ,放电容量在 10次内急剧衰减。     

制备工艺对无钴AB5型贮氢合金的相结构和电化学性能的影响

用真空熔炼、快淬工艺以及球磨工艺制备稀土基无钴AB5型La（NiMnAlFe）5贮氢合金，用XRD测试了合金的相结构，并测试了不同制备工艺下合金的电化学性能。研究了制备工艺对无钴合金的相结构和电化学性能的影响。结果表明，由真空熔炼和快淬工艺制备的合金为CaCu5型单相结构，球磨合金由CaCu5型相和游离Ni相组成，并出现了非晶化趋势。快淬和球磨均使合金的放电容量降低，循环稳定性提高，但球磨工艺的影响更为显著，主要原因是球磨后合金中出现非晶化趋势。     

La_(15-x)Ce_xFe_(14)Ni_(64)Mn_5B_2(x=0～6)储氢合金结构及电化学性能研究

采用真空速凝工艺制备La15-xCexFe14Ni64Mn5B2(x=0、2、4、6)储氢合金薄带,分析合金结构并测试其电化学性能。四个合金均由三相组成,分别为LaNi5相(基体相)、La3Ni13B2相和(Fe,Ni)相。随替代元素Ce替代量的逐渐增加,合金的活化性能、最大放电容量和高倍率放电性能(HRD)都有所降低,但循环稳定性明显改善,充放电循环100次的容量保持率(S100)从62.4%(x=0)增加到了的81.4%(x=6)。     

Cu掺杂对贮氢合金MI（NiCoMnAICu）5．0电化学性能的影响

采用真空感应熔炼方法，制备了一系列Cu掺杂的MI（NiCoMnAtCu）5.0即AB5.0型贮氢合金。通过电化学及X射线衍射等手段，系统地研究和分析了Cu掺杂对AB5.0型贮氢合金的电化学性能（最大放电比容量、高倍率性能和循环稳定性能）及其微结构和动力学特征的影响。     

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。