Ml_xMm_(1-x)(NiCoMnTi)_5贮氢合金的电化学性能和Rietveld分析

在ＡＢ５型混合稀土－镍系贮氢多元合金的研究中，为设计高性能价廉的ＡＢ５型贮氢电极合金，人们对其Ｂ侧多元合金化和Ａ（＝ＲＥ）侧稀土组元分别进行了系统的研究。本文通过对ＲＥ（ＮｉＣｏＭｎＴｉ）５合金中稀土组元（ＲＥ＝ＭｌｘＭｍ１－ｘ）进行组合优化研究，主要依赖于市售的混合稀土金属（Ｍｌ和Ｍｍ）原材料，利用不同种类的混合稀土中Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ和Ｐｒ组元相应变化，来调整其稀土成分。结果表明，Ｍｌ∶Ｍｍ比例对其电化学性能有显著影响。Ｍｌ０．８５Ｍｍ０．１５（ＮｉＣｏＭｎＴｉ）５对应合金具有最高放电容量为２８０ｍＡｈ／ｇ和较好的循环寿命，而合金电化学性能与相应的结构有关。因此，采用Ｒｉｅｔｖｅｌｄ法（多晶衍射图形拟合法）对其精细结构分析具有重要意义。分析表明，合金仍保持母体合金ＬａＮｉ５的ＣａＣｕ５型六方晶系结构，空间群为Ｐ６／ｍｍｍ；合金中Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ（１ａ）－Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔｉ（２ｃ）键长对其电化学容量起决定作用     

稀土贮氢合金 RE(NiCoMnAl)_5 的相结构与电容量关系

研究了ＡＢ５型稀土贮氢合金ＲＥ（ＮｉＣｏＭｎＡｌ）５在Ａ侧组分改变下的相结构与电化学性能之间的关系。结果表明：在Ａ侧Ｎｄ（或Ｐｒ）＝０．２时Ｌａ０．８ＲＥ０．２（ＮｉＣｏＭｎＡｌ）５合金的放电容量达最高值（３２０ｍＡｈ／ｇ）;Ｌａ１－ｘＮｄｘ（ＮｉＣｏＭｎＡｌ）５合金的晶胞体积随组分ｘ呈线性减小,少量的Ｎｄ替换对放电容量有良好的影响;退火处理改善了合金的放电容量,但起始活化较慢,可能与表面氧化物的生成有关;快凝条件下晶体织构生长及一次枝晶细化,因而有利于电化学综合性能的提高。     

混合稀土贮氢合金 Mm_x(Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3)化学配比x对电化学性能的影响

研究了成分为Ｍｍｘ（Ｎｉ３．５５Ｃｏ０．７５Ｍｎ０．４Ａｌ０．３）的贮氢合金（０．８０≤ｘ≤１．２５,Ｍｍ为混合稀土金属元素Ｌａ,Ｎｄ,Ｐｒ）化学配比ｘ对其电化学性能的影响。在ｘ＝０．８０～０．９５范围内和电流密度为０．２Ａ／ｇ－１下,放电比容量随合金晶胞体积的增大而增加。在相对贫稀土的混合稀土合金中,由于形成了相对不稳定的氢化物相,因而具有较大的电催化活性以及较高的放电比容量,如ｘ＝０．８０,０．９０和０．９５的贮氢合金。采用适当化学配比ｘ的混合稀土贮氢合金,电化学性能可以得到很大改善,同时价格也较便宜,具有实用前景。     

提高混合稀土贮氢合金活化性能研究

为提高混合稀土镍基贮氢合金的活化性能,研究了贮氢合金Ｍｍ（ＮｉＣｏＭｎＡｌ）５－ｘＭｘ（Ｍ为添加的第五元素）。充放电试验结果表明,该贮氢合金的比容量约为２８５ｍＡｈ／ｇ,初期活化性能优于普通ＡＢ５型贮氢合金（经７次～８次循环可达容量最大值）。线性极化法测得的交换电流密度Ｊ０大于普通ＡＢ５型贮氢合金,这是其活化性能较好的原因之一。微电极循环伏安法测得的循环寿命亦明显优于普通ＡＢ５型贮氢合金。少量第五元素Ｍ的加入,可以有效提高贮氢合金的活化性能和循环寿命,具有良好的工业应用前景。     

La_(0.75)Nd_(0.05)Pr_(0.2)B_5 电极性能的研究

通过对制备好的ＬａｘＮｄｙＰｒ１－ｘ－ｙＢ５系列合金放电容量的初步测定，发现所设计合金放电容量均在２７６ｍＡｈ／ｇ～３０１ｍＡｈ／ｇ之间。为评价所设计合金的综合性能，本文选取其中一种成分即Ｌａ０．７５Ｎｄ０．０５Ｐｒ０．２Ｂ５，采用ＳＥＭ、ＸＰＳ等测试手段，对合金循环寿命、表面状态，ＰＣＴ曲线等性能进行了测定。测定结果表明，合金的表面状态对其活化速度具有一定影响，金属Ｎｉ弥散分布在Ｌａ２Ｏ３基体上，有助于氢的吸附和解析，使合金活化速度加快。此外，对合金粒度与放电容量、循环寿命间关系的研究表明：粒度分布在１００目～３００目间和５００目以下的合金放电容量较高，但大颗粒合金较小颗粒合金循环寿命长     

稀土贮氢合金的相结构研究

根据合金化原理,从合金相结构的角度,探讨合金优化时相结构对电极性能如放电容量和循环寿命等方面的影响。具有ｈＰ６－ＣａＣｕ５型结构的单相ＬａＮｉ５存在一个大的均相区,并为吸氢提供大量的四面体和八面体间隙位置。快凝下非化学计量ＡＢ５＋ｘ贮氢合金,由于过剩Ｂ原子的插入而产生各向异性变形晶体点阵也即ａ轴减小ｃ轴增加。经退火后变形晶体点阵得以弛予形成双相合金。面心立方ＮｉＣＯ３和六方的ＭｏＣＯ３相有利于电极综合性能的提高。对于富稀土混合稀土贮氢合金,ＭｍＮｉ（Ｍｍ：混合稀土）相在晶界择优沉淀,抗氧化能力降低;而贫稀土的合金ＡｌＮｉ３在晶界择优沉淀,大大地降低放电容量和循环寿命。原位Ｘ射线衍射方法是研究气相吸放氢等温过程及原位相结构点阵膨胀的有效方法。     

La对不包覆La_xMm_(1-x)(NiCoMnAl)_5合金电化学性能的影响

研究了Ｌａ含量对贮氢合金ＬａｘＭｍ１－ｘ（ＮｉＣｏＭｎＡｌ）５的电化学性能的影响。结果表明：随着Ｌａ含量的增大,合金的活化性能、放电容量、高倍率充放电性能均提高。荷电保持能力先增后减,充放电循环寿命降低。该合金的１Ｃ最大放电容量大于３００ｍＡｈ／ｇ。     

热处理对La_(0.9)Nd_(0.1)(NiCoMnAl)_5电极性能的影响

研究了热处理对Ｌａ０．９Ｎｄ０．１（ＮｉＣｏＭｎＡｌ）５电极材料结构、成分、脱氢压力－组成等温曲线（ＰＣＴ）、循环寿命的影响。Ｘ射线衍射结果表明热处理降低了评价主相峰的半高宽（ＦＷＨＭ）平均值，即降低了晶格应力。采用ＪＳＭ－８４０能谱分析仪对热处理前后合金成分进行分析，发现热处理使得合金中的Ｌａ、Ｍｎ向晶内扩散，而Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ却向晶界偏聚。测定了室温下热处理前后的合金脱氢ＰＣＴ曲线及其电极循环寿命曲线，结果表明热处理使电极放电容量有所降低，同时却又使电极循环寿命有所提高，并且还降低了合金平衡压。     

铸造RE17Fe76.5B5Cu1.5（RE=Pr,Nd）热压及其热处理的研究

在热压温度Ｔ〈１１７３Ｋ，ε＝１０＾－４－１０＾－３ｓ＾－１条件下，首次得到铸造Ｐｒ１７Ｆｅ７６．Ｂ５Ｃｕ１．５「００６」织构，而在其它条件下得到的均为「１０５」织构。热压试样经较低温度热处理，不仅热压Ｐｒ１７Ｆｅ７６．５Ｂ６Ｃｕ１．５而且Ｎｄ１７Ｆｅ７６．５Ｂ５Ｃｕ１．５均得到更加显著的「００６」织构，包括在内绝大多数晶面的峰消失，磁体的剩磁大幅度提高，达１３２０－１３３０ｍＴ。     

稀土镍系贮氢合金的放电电压平台研究

研究了ＡＢ５ 型贮氢合金放电电压平台与ＭＨ－Ｎｉ电池１．２ Ｖ放电电压平台之间的关系及其影响因素。结果表明,ＭＨ－Ｎｉ电池放电过程中的电压衰减主要由正极极化引起,但贮氢合金负极放电电压平台的提高有利于电池放电电压整体水平的提高,也能明显延长其１．２ Ｖ放电电压平台延续时间。贮氢合金的放电电压平台与其成分、微观组织和表面状态密切相关。就Ａ侧稀土成分而言,Ｃｅ和Ｎｄ 的影响较为明显。提高合金成分和微观组织的均匀性,并改善合金的表面状态而使其表面形成对表面电极反应有电催化作用的合金层,有利于合金放电电压平台的提高。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

锂离子电池安全性能评价研究

综合考虑锂离子电池的安全性能检测要求和重点项目,以红外热像技术检测多次循环后的电池在过充过程中的温升,利用电池程控测试仪检测电池的电学信息,建立"热电"综合评价体系,并在3 C过充电条件下,将50℃的温度极值和5.0 V的电压极值确定为量化指标,对电池体系的安全性能进行评价。该评价系统具有快速、灵敏和全场性的优点。