Ni对高能球磨Mg-Ni合金组织和电化学性能的影响

利用高能球磨工艺制备了不同Ni含量的Mg-Ni合金，采用X射线衍射分析，研究了随Ni含量变化以及球磨时间不同合金组织演变过程，并对其电化学放电容量进行了测试分析。结果表明，随着Ni含量由Mg2Ni，Mg1．5Ni到MgNi的增加，高能球磨Mg—Ni合金体系经历纳米晶Mg2Ni向非晶MgNi过渡并最终形成纳米晶MgNi合金的转变过程。不同组织状态的Mg-Ni合金其电化学容量有较大的差异。随着Ni含量提高，纳米晶MgNi合金增加，在有纳米晶Ni的存在下，Mg-Ni合金的放电容量可高达500mAh／g。延长球磨时间，获得几乎完全纳米晶的MgNi合金组织，由于没有纳米晶Ni的催化作用，导致合金放电容量下降。     

Mn含量对Mg2Ni型合金相形成及放电性能的影响

采用按比例混合合金粉末压制成圆柱试样，然后用低温烧结和随后机械球磨的方法制备了非晶态的Mg2Ni型合金。研究了烧结和球磨对不同Mn含量的Mg2Ni型合金的相形成过程及电化学性能的影响。实验表明：在Mg2Ni中采用第三组元Mn对Mg进行适量的替代后，通过烧结及球磨方法可以获得均匀的非晶相；微量替代可有效地提高其放电容量：随替代量的增加，合金最大放电容量和高速放电能力降低，而充放电循环稳定性提高。     

机械球磨Mg2Ni0．95Sn0．05＋x％Ni非晶复合物的微结构和电化学性能

用机械球磨法合成了Mg2Ni0．95Sn0．05＋x％Ni（质量分数，x=25，50，75，100，125）非晶复合物，研究了其微结构和电化学性能。微结构分析表明，不添加Ni粉的Mg2Ni0．95Sn0．05合金经100h球磨后仍然难以形成非晶结构，加入镍粉有助于非晶结构的形成。电化学研究表明，铸态最大放电容量仅为16mAh／g，球磨100h后容量改善不明显；加入Ni粉球磨后，容量大幅上升，随着Ni添加量的增加，复合物最大放电容量先增后减，在x=75时达到最大值625.6mAh／g。把x=50时的复合物，延长球磨时间t，复合物最大放电容量提高，当t=200h时达到670mAh／g。     

通信锂电池负极材料的制备与性能研究

采用机械合金化法制备了Mg2Ni负极材料,研究了机械球磨时间对Mg2Ni负极材料物相组成、粉末形貌、循环稳定性和充放电性能的影响。结果表明,随着机械球磨时间的延长,负极材料中物相组成在发生变化,当机械球磨时间≥40 h时,负极材料中主要由非晶和Mg2Ni相构成;随着机械球磨时间的延长,Mg2Ni合金粉末尺寸不断减小,且由不规则形状逐渐转变为球状;在机械球磨时间为60 h时,Mg2Ni电极的放电容量较高,且在相同的循环次数下体现出了较高的循环稳定性;虽然机械球磨时间为20 h时的放电容量较低,但是荷电保持率较高;而机械球磨时间为60 h时的放电容量和荷电保持率都处在较高的水平,为Mg2Ni负极材料适宜的机械球磨时间。     

Mg58Al42储氢合金的制备及其电化学性能

采用机械合金化技术制备了Mg58Al42储氢合金并借助于X射线衍射仪、PARM273A和M5210电化学综合测试仪研究了其在不同球磨时间下的物相结构以及放电容量和耐腐蚀等电化学性能. 结果表明:合金粉末经高能球磨后产生了Mg17Al12新相,随着球磨时间的增加,衍射峰的相对强度下降,衍射峰变宽,合金的平均晶粒尺寸降低,内应力增大.合金的放电容量随球磨时间的延长先增加而后则降低,其中球磨20 h时,放电容量最大.合金的动电位极化曲线出现了钝化现象,合金腐蚀电流密度随球磨时间的延长先增大而后降低.合金的交流阻抗谱均由单容抗弧组成,电极反应受合金/电解质溶液界面的电荷迁移所控制.     

纳米化对Mg2Ni/MmNi5-x(CoAlMn)x复合储氢合金电极特性的影响

用高能球磨方法制备了Mg2Ni/MmNi5-x(CoAlMn) x复合储氢合金，并用化学镀对其进行包覆处理，X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM)别证实复合合金具有团粒结构的特征，并在适当的球磨条件下达到纳米复合，本研究有模拟电池法分析了不同晶粒尺寸的单相和复合合金的电极特性，对于单相Mg2Ni和MmNi5-x(CoAlMn)x合金，球磨分别导致其放电容量增加加和降低，对纳米复合储氢合金而言，其放电容量并不是其组成合金的容理的简单加和，而是存在复合增强效应，当复合合金中组元相的晶尺寸小于100nm时，具有明显的复合增强效应。     

球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75—15wt％A2B7复合储氢材料及其电化学性能研究

采用球磨和表面改性方法制备了复合储氢材料球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75-15wt％La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3.研究和分析表明,钒基Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.7铸态合金由bcc结构同溶体相和六方晶系C14型Laves相构成三维网状组织,球磨改性后钒基合金与La1.5Mg0.55Ni0.7Al0.3之间并未发生合金化反应。电化学性能研究表明,经球磨改性后复合材料球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75-15wt％La1.5Mg0.5Ni6.3Al0.3能明显增加合金的电极放电容量。铸态钒基合金和球磨复合材料均具有良好的电化学循环稳定性,其中球磨1h后电极最大放电容量为300．1mA／g,经100次循环后的电化学容量保持率为97．2％,球磨5h后试样的循环稳定性高达99％。     

Ni对复合储氢合金电化学性能的影响

采用二步重熔法制备了Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3/5％Mg2Ni复合材料.通过电池程控测试仪测定了Ni添加对复合储氢合金Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co075Mn0.4Al0.3/5％Mg2Ni电化学性能的影响.结果表明,添加Ni粉的合金电极经两个循环就可达到最大的放电容量,而未添加Ni的储氢合金电极需要13个循环才能够活化;当羟基镍粉由100％增加到200％时,合金的最大放电容量增幅分别达到7％、11.8％;在大电流放电试验中,添加Ni粉的合金电极呈良好的高倍率放电性能.     

La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.8)Co_(0.5-x)Fe_x系列合金的制备及其储氢性能

在制备La-Ni-Co-Fe中间合金的基础上,采用机械合金化方法制备La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5-xFex(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)系列储氢合金,研究在不同球磨时间下储氢合金的物相、微观形貌和电化学性能及元素置换对其储氢性能的影响。结果表明:La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5合金的主相为LaNi5相,La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5-xFex系列储氢合金球磨40 h和80 h后,主相为LaNi5相和少量LaMg2Ni9相;且随着球磨时间的增加,合金晶粒变细小,La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5合金的最大放电容量呈变大的趋势,从142.4 mA.h/g增加到157.5 mA.h/g,La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.2Fe0.3合金的最大放电容量从150.7mA.h/g增加到162.1mA.h/g,合金具有较好的循环稳定性能。     

Lao.7Mgo.3Ni2.8Coo.5-xFex系列合金的制备及其储氢性能

在制备La-Ni-Co-Fe中间合金的基础上,采用机械合金化方法制备La0.7Mg03Ni2.8C005-xFex(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)系列储氢合金,研究在不同球磨时间下储氢合金的物相、微观形貌和电化学性能及元素置换对其储氢性能的影响.结果表明La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5合金的主相为LaNi5相,La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5-xFex系列储氢合金球磨40h和80h后,主相为LaNi5相和少量LaMg2Ni9相;且随着球磨时间的增加,合金晶粒变细小,La0.7Mg03Ni2.8Co0.5合金的最大放电容量呈变大的趋势,从142.4mA.h/g增加到157.5mA.h/g,La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.2Fe0.3合金的最大放电容量从150.7mA·h/g增加到162.1mA·h/g,合金具有较好的循环稳定性能.     

Properties of Mechanically Milled Nanocrystalline and Amorphous Mg–Y–Ni Electrode Alloys for Ni–MH Batteries

Nanocrystalline and amorphous Mg2Ni-type Mg20-xYxNi10(x = 0,1,2,3 and 4) electrode alloys were fabricated using mechanical milling.The effects of the Y content and milling time on the microstructures and electrochemical performances of the alloys were investigated in detail.X-ray diffraction and transmission electron microscopy analyses revealed that the substitution of Y for Mg yields an obvious change in the phase composition and micro morphology of the alloys.When the Y content x B 1,the substitution of Y for Mg does not change the major phase Mg2 Ni,but with a further increase in the Y content,the major phase of the alloys transforms into the YMg Ni4 YMg3 phase.A nanocrystalline and amorphous structure can be obtained by mechanical milling,and the amorphisation degree of the alloy visibly increases with increased milling time.Electrochemical measurements indicate that the discharge capacity of the alloys first increases and then decreases with increasing Y content and milling time.The substitution of Y for Mg dramatically ameliorates the cycle stability of the as-milled alloys,and the mechanical milling more or less impairs the cycle stability of the alloys.Furthermore,the high rate discharge ability,electrochemical impedance spectrum,Tafel polarisation curves and potential step measurements indicate that the electrochemical kinetic properties of the as-milled alloys first increase and then decrease with increasing Y content and milling time.     

Mg67-xCaxNi33 (x=0, 5, 10, 15, 20, at%)合金的物相及储氢性能研究

采用感应熔炼、甩带结合机械球磨法制备了Mg67-xCaxNi33(x=0,5,10,15,20,at%)储氢合金。研究了Ca含量及制备工艺对合金相结构和储氢性能的影响。结果表明,制备工艺(熔炼,熔炼+球磨,熔炼+甩带+球磨)对储氢合金的物相组成影响不大,而含Ca的合金经过甩带后容易形成非晶。不含Ca的Mg67Ni33合金主要由Mg2Ni相组成,并含有少量的Mg相;随着Ca含量升高,合金中的Mg2Ni相逐渐减少,而MgNi2相和Mg2Ca相逐渐增加。当Ca含量增加到20at%时,Mg47Ca20Ni33则主要由MgNi2和Mg2Ca组成,几乎没有Mg2Ni生成。P-C-T测试结果表明,在573K下,Mg67-xCaxNi33合金的最大吸氢量随着合金中Ca含量的升高而降低,这主要是由于Mg2Ni相含量减少造成的。吸氢后的Mg67Ni33主要由Mg2NiH4组成,而含Ca合金吸氢后则主要由Mg2NiH4、CaH2和不吸氢的MgNi2相组成。     

球磨包覆镍对A2B7型合金电极电化学性能影响的研究

为进一步改善A2B7型贮氢合金电极的电化学性能,以La0.75Mg0.25Ni3.44Al0.06为研究对象,用未包覆合金粉末和球磨包覆镍处理不同时间的合金粉末制备合金电极,研究了合金电极的电化学性能和动力学性能.结果表明:合金粉末经球磨包覆镍处理后制得的合金电极,其活化性能及循环稳定性有所提高;球磨包覆镍处理可提高合金电极的交换电流密度J0,改善其电催化活性,降低电化学阻抗,加快电荷迁移速率,从而提高合金电极的高倍率放电能力.     

Phase component and microstructure of laser-sintered Mg-Ni alloys

The Mg-Ni hydrogen storage alloys were prepared using the laser sintering technology.The effects of laser sintering power on the phase component and the weight loss of Mg element for the Mg-Ni alloys were investigated.The samples P1,P2 and P3 consisted of five phases:Mg2Ni,MgNi2,Mg,Ni and MgO.The weight loss of Mg element remarkably increased at 1200 W.The addition of extra Mg significantly promoted the reaction between Mg and Ni.Mg2Ni,MgNi2,and a small amount of Ni and MgO phases were present in the samples PM (pestle milling) and BM (ball milling).The sample PM has a homogeneous microstructure,and the contents of Mg2Ni and MgNi2 were approximately consistent with those of the Mg-Ni alloy under the equilibrium conditions.The maximum hydrogen storage capacity of the sample BM was 1.72 wt.% and the sample can be activated easily at 573 K (only 3 activation cycles).     

Mg2Ni1-xCux (x=0, 0.2, 0.4)合金熔炼法加球磨处理后的储氢性能

采用熔炼法加球磨处理制备Mg2Ni1-xCux(x=0,0.2,0.4)合金。通过XRD和SEM/EDX对合金的相成分和微观组织进行分析。研究表明,3种合金中都有Mg2Ni相形成。随着Cu含量的增加,合金分别形成Mg2Cu相和Cu11Mg10Ni9相。PCT测量结果表明,Cu的添加可以改善合金的吸放氢性能。