稀土Dy和Sm对贮氢合金微观结构和电化学性能的影响

在AB5型贮氢合金MINi3.55Co0.75Al0.3Mn0.4基础上，通过B侧加入Cu、Fe、Zn和Cr、A侧加入稀土元素Dy和Sm的方法制备低Co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。研究表明，加Dy低Co贮氢合金不仅可明显地改善充放电循环稳定性，而且可以获得较高的放电容量。加Sm低Co贮氢合金虽然具有较高的放电容量及较少的活化次数，但充放电循环稳定性略有下降。     

AB3型贮氢合金材料的研究进展

AB3型贮氢合金(A=稀土元素、Ca、Y或Mg,B=Ni、Al、Mn、Co、Fe等过渡族元素)是替代以LaNi5为代表的AB5型贮氢合金的重要候选材料之一.本文介绍了AB3型贮氢合金及其氢化物的结构特性,综述了国内外有关AB3型合金的开发、应用和研究进展,并指出需要解决的问题及发展方向.     

不同Co含量Mm（NiCoMnAl）5贮氢合金的低温放电特性

用电化学方法研究了-40℃条件下Co含量对AB5型贮氢合金的放电容量、氢化物分解的稳定性及氢在贮氢合金中的扩散系数等的影响。结果表明：随Co含量的增大，晶胞体积增大，氢化物分解的焓变增大，低温放电容量减小。氢扩散是影响贮氢合金的低温放电性能的重要因素。     

硼对低钴AB5型贮氢合金循环寿命的影响

为了提高低钴AB5型贮氢合金的电化学循环稳定性，在低钴AB5型贮氢合金中加入微量的硼，用真空快淬工艺制备了稀土系低钴AB5型MmNi3.8Co0.4Mn0.6Al0.2Bx(x=0，0．1，0．2，0．3，0．4)贮氢合金，分析测试了铸态及快淬态合金的电化学性能及微观结构，研究了硼对铸态及快淬态合金微观结构及循环寿命的影响。结果表明，硼能大幅度提高铸态及快淬态低钴AB5型贮氢合金的电化学循环稳定性，但其作用机理是完全不同的。     

低成本AB5型贮氢合金的研究进展

综述了低成本稀土镍基AB5型贮氢合金的研究进展。分别从合金B侧元素、A侧元素、非化学计量比、制备方法等4个方面进行总结。综合考虑合金成本、成分和性能,可将低成本AB5型贮氢合金分为3类:低钴无钴低成本型、无钴低镍超低成本型、低钴含微量镁低成本高性能即高性价比型。开发低成本AB5型贮氢合金是贮氢合金研究的重要和可持续发展方向之一,相应低成本合金产品占有重要的市场份额。     

加V低Co-AB5型贮氢合金研究

对AB5型稀土系贮氢合金进行多元合金化降钴研究，在贮氢合金Ml（NiCoMnAl）4.5（CuFeCrZn）0.5-xVx的基础上，依次增加V（x=0．02，0．05，0．08）元素含量替代Co的方法制备加V低Co-AB，型贮氢合金，并对其放电容量、循环稳定性以及微观结构进行了测试和分析。结果表明，可以获得综合电化学性能良好的加V低Co贮氢合金。但V的加入量应严格控制，在x=0．02的加V低Co贮氢合金具有较佳的综合电化学性能。     

AB5型贮氢合金的合金化研究进展

Ni-MH电池负极材料AB5型稀土系贮氢合金中A、B两侧各元素变化直接影响其微观组织和电化学性能。综述近年来AB；型贮氢合金两侧元素替代的研究进展以及各种合金元素与电化学性能之间的关系，旨在为开发新型高性能贮氢合金提供合金化思路。     

Study on Hydrogen in Mixed Gas Separated by Rare Earth Hydrogen Storage Alloys

采用中频感应炉在氩气保护下制备稀土镍系AB5型贮氢合金和La-Mg-Ni系AB3型贮氢合金。利用H2、N2和CH4配制的混合气体来模拟工业尾气,对利用稀土贮氢合金分离混合气体中氢气的纯度、合金抗杂质气体毒化及抗粉化性能进行研究。结果表明,稀土镍系AB5型合金由CaCu5型结构组成,AB3型La-Mg-Ni系合金为多相结构,由(La,Mg)Ni3、LaNi5以及LaNi2型相组成。在分离混合气体中氢气时,贮氢合金均受到杂质气体的毒化,导致吸氢速率降低,吸氢量减少。La-Mg-Ni系合金的抗粉化性能好于LaNi5及其多元化合金。综合考虑分离氢气的纯度、合金的抗毒化及抗粉化性能,认为LaNi3.7Mn0.4Al0.3Fe0.4Co0.2合金分离氢气的效果较好,氢气纯度可以达到90.7%。     

V对贮氢合金微观结构和电化学性能的影响

为了开发AB5型稀土系低Co贮氢合金，研究了加V低Co贮氢合金M／Ni3．55Co0.3Mn0.4Al0．25Cu0．15Fe0.1Cr0.1Zn0.13Vx（x=0．02，0．05，0．08）V含量变化对放电容量、循环稳定性的影响机理。结果表明，加V低钴贮氢合金可以获得良好的综合电化学性能，但V的加入应严格控制。在本研究范围内，x=0．02的加V低钴贮氢合金具有最佳的综合电化学性能。     

低钴AB5型贮氢合金的制备及电化学性能

为了降低镍氢电池的原材料成本,研究了一系列多元、低钴和无钴AB5型贮氢合金,以及取代元素对贮氢合金电化学性质的影响.结果显示,用少量的铁、铜和铬部分取代贮氢合金La(NiMnCoAl)5中的钴对改善贮氢合金电化学循环稳定性有效.贮氢合金La(NiMnAl)4.6(FeCuCr)0.2Co0.2具有满意的循环稳定性,它在0.2C放电条件下的最大放电容量为296     

储氢材料的应用与发展

车用镍氢电池性能优良、安全可靠、技术成熟稳定,是混合动力车(HEV)比较理想的辅助动力。随着混合动力车技术的不断发展,动力电池用储氢合金将迎来一个黄金发展期。此外,随着燃料电池技术的日益成熟与发展,以氢气为燃料的电动汽车也将迅速发展起来,这就要求必须有安全高效的贮氢系统与之相匹配。传统的液态及高压气态贮氢方式由于成本、质量、体积大小以及安全性等因素限制,无法应用于车载贮氢系统。相比之下,金属氢化物作为一种新型的能源材料,具有贮氢密度高、安全高效及环境友好等优点,将成为未来车载燃料电池的氢载体。文章主要对近期Ni/MH电池用储氢合金的种类和发展以及高容量镁基储氢材料方面的研究工作做一些综述分析,以期为未来的研究工作提供参考。     

AB5型稀土贮氢合金负极材料研究进展及发展趋势

简要回顾了稀土贮氢合金负极材料的发展历史,对已有的研究领域及相关的研究结果进行了评述。指出了稀土贮氢合金负极材料目前存在的主要问题,预测了稀土贮氢合金负极材料未来的研究及发展方向。     

R & D OF HYDROGEN ABSORBING ALLOYS IN JAPAN

The R & D of hydrogen absorbing alloys in Japan started in the early 1970s.Many alloys such as TiMm1.5 based alloys, Fe-Ti-O alloys (e.g. FeTi1.15 O0.024) andthe(mischmetal)Ni5 based alloys (e.g. MmNi4.5 Cr0.46 Mn0.04) were developed by the early 1980s. The application of these alloys to hydrogen storage, heat storage, heat pump, hydrogen purification and motor vehicles has been tried in many iaboratories,and the various techniques for using hydrogen absorbing alloys have been developed.The standarkization of evaluation methods for hydrogen absorbing alloys has been promoted by the Ministry of International Trade and Industry (MITI), and four of them were established as Japanese Industrial Standard (JIS).Alloys for Ni-Metal Hydride batteries have been extensively investigated since 1987in Japun. Mm-Ni-Co-Al-Mn alloys (e.g. MmNi3.55 Co0.75Al0.9Mn0.4) have been devel-oped and commereialized since 1990. The amount of production of small-size Ni-MH batteries in 1995 was about three hundred milliion in number and about one hundred billion yen. The R & D for higher enerpy-density Ni-MH batteries is intensively in progress.MITI and STA (Science and Technology Agency) have promoted the R & D of hydro-gen absorbing alloys in Japan by carrying out the national projects such as Sunshine Program (MITI: 1974-1993) and Utilization of Wind Engeray (STA 1980-1985). The New Sunshine Program (MITI 1993-2020) have started in 1993. This program con-tains the application of hydrogen absorbing alloys to Economical- Enerpy- City System and to We-NET (International Clean Energy System of Technology Utilizing Hydro-gen: World Energy Network.     

机械合金化制备Mg-Ni基贮氢合金研究进展

本文在简要介绍机械合金化概念的基础上,综述了国内外采用机械合金化方法制备Mg-Ni基贮氢合金,特别是在多元合金化、复合贮氢合金、表面改性等方面的发展,并讨论了今后的发展方向.     

MH-Ni电池中稀土贮氢合金微结构的XRD研究

提出了分离微晶和微应力两种引起X衍射线条宽化效应的最小二乘方法。用该方法分析研究了不同工艺制备的贮氢合金的微结构，对比研究了MH-Ni电池中的贮氢合金在活化前后和循环寿命实验前后微结构的变化。结果表明活化对负极材料微结构产生重大影响；循环寿命实验后贮氢合金微结构的变化与循环条件密切相关。     

Cr部分替代Mn对Ti—Zr—V—Mn—Ni贮氢合金相结构、显微组织及电化学性能的影响

研究了Cr部分替代Mn对Ti-Zr-V-Mn-Ni贮氢合金相结合,显微组织及电化学性能的影响。结果表明,随着Cr的加入,合金电极的循环稳定性得到明显改善,但电极放电容量有所下降,XRD及EDS分析表明,合金主要由六方结构的C14Laves母相和立方结构的TiNi型第二相构成,Cr替代后,合金中出现了立方结构的V-Cr固溶相,金相显微组织显示,铸态和退火态合金均由连续的C14Laves相基体以及TiNi型树枝晶第二相组成。     

AB5型低钴含铁贮氢合金电极材料的研究进展

综述了近年来人们对提高AB5型低钴含铁贮氢合金综合性能所进行的探索。重点介绍了近年来国内外低钴含铁稀土系贮氢合金在合金成分设计、制备工艺及热处理方面的研究进展。利用Fe与Cu,Cr,Si,Zn,Sn等元素部分或全部取代贮氢含金中的Co元素,在多数情况下虽会略降低贮氢合金的最大放电容量,但能够显著提高循环稳定性。最后阐明了低钴稀土系贮氢合金的发展前景。     

La-Mg-Ni系贮氢合金的研究进展

La—Mg—Ni系贮氢合金是最具希望的新一代Ni—MH电池的负极材料,本文阐述了该合金系研究的主要进展,分析了LaMg—Ni系电极合金性能的主要影响因素,就提高La—Mg—Ni系电极合金电化学循环稳定性的问题提出了看法。     

AB5型贮氢合金及其优化设计

AB5型贮氢合金的性能主要取决于其成分、结构和显微组织。本文从AB5型贮氢合金的晶体结构出发,详细讨论了AB5型贮氢合金在诸多方面的优化措施：（1）化学成分上,向多元合金化发展,降低合金的成本,改善合金性能;（2）结构上,偏离AB5结构,发展非化学计量比合金;（3）显微组织上,从主相向“主相＋辅相”发展;（4）工艺上,开发新的合金制备、热处理和表面改性等工艺方法;（5）改善合金使用环境;（6）研究方法上理论化、系统化。通过这些途径,可以对AB5型贮氢合金进行深入研究,进一步提高合金的性能。