LaNi_5-LaCu_5相平衡与贮氢机制

本文用X射线分析和热学分析的方法研究了LaNi_5-LaCu_5赝二元系的相平衡关系。这一体系属连续固溶体体系。随Cu含量的增加,熔点降低,点阵常数α和c增加,贮氢量下降,氢化物的稳定性随之提高。论证了LaNi_(5-x)Cu_xH_y是LaNi_(5-x)Cu_x-H_2体系的一个独立化合物,LaNi_(5-x)Cu_x的吸氢机制是合金一部分一部分被氢化形成氢化物的过程,而不是氢均匀地溶解在合金中的连续过程,放氢机制是其逆过程。在LaNi_(5-x)Cu_x合金中,特别是垂直于主轴的基面,La与Ni(或Cu)的原子半径被分别压缩,但是形成氢化物时,这种压缩现象消失。     

PHASE EQUILIBRIUM AND HYDROGEN ABSORPTION OF LaNis-LaCus SYSTEM

本文用X射线分析和热学分析的方法研究了LaNi_5-LaCu_5赝二元系的相平衡关系。这一体系属连续固溶体体系。随Cu含量的增加,熔点降低,点阵常数α和c增加,贮氢量下降,氢化物的稳定性随之提高。 论证了LaNi_(5-x)Cu_xH_y是LaNi_(5-x)Cu_x-H_2体系的一个独立化合物,LaNi_(5-x)Cu_x的吸氢机制是合金一部分一部分被氢化形成氢化物的过程,而不是氢均匀地溶解在合金中的连续过程,放氢机制是其逆过程。 在LaNi_(5-x)Cu_x合金中,特别是垂直于主轴的基面,La与Ni(或Cu)的原子半径被分别压缩,但是形成氢化物时,这种压缩现象消失。     

采用稀土贮氢材料的镍氢电池

介绍了镍-金属氢化物电池的特性和该类电池所用的稀土贮氢材料及其成份配制、制备工艺、合金添加剂对LaNi_5基合金电极综合性能的影响,以及该类电池的应用开发前景。     

混合动力汽车用镁基储氢合金制备与性能研究

研究了成分配比和热处理温度对La_xMg_((1-x))Ni_(3.5)(x=0.70,0.85)储氢合金的储氢性能、物相组成和显微形貌的影响,分析了影响合金储氢性能的影响因素。结果表明,铸态和热处理态La_xMg_((1-x))Ni_(3.5)(x=0.70,0.85)储氢合金的主要物相都为LaNi_5、(LaMg)Ni_3和(LaMg)_2Ni_7;当热处理温度为850和950℃时,储氢合金中的物相组成没有发生显著变化,但LaNi_5和(LaMg)Ni_3相存在向(LaMg)_2Ni_7相不断转变的趋势;经过850、900和950℃热处理后,储氢合金的吸氢平台和放氢平台均高于铸态的;900℃热处理,储氢合金的放氢动力学和放氢容量达到最优值,并且放氢速度最快。     

ON THE SYNTHESIS BY REDUCTION-DIFFUSION AND THE PROPERTIES OF LaNi_(5-x)Cu_x ALLOYS

本文对合成反应中的各种因素(原料配比、粒度、反应温度、反应时间……)的影响进行考察。提出了一个825℃直接利用Cu,Ni粉还原扩散制备具有CaCu_5结构的LaNi_(5-x)Cu_x系列样品的方法。参考类似条件,方便地合成LaNi_4Zn,LaNi_(3.75)Al_(1.25)和(La_(0.8)Ti_(0.2))Ni_5等有关化合物。并研究了该系列化合物样品在各种介质中的稳定性及常温、常压下对合成氨反应的催化能力的差别。     

LaNi_(5-x)Cu_x的还原扩散法合成及性质的研究

本文对合成反应中的各种因素(原料配比、粒度、反应温度、反应时间……)的影响进行考察。提出了一个825℃直接利用Cu,Ni粉还原扩散制备具有CaCu_5结构的LaNi_(5-x)Cu_x系列样品的方法。参考类似条件,方便地合成LaNi_4Zn,LaNi_(3.75)Al_(1.25)和(La_(0.8)Ti_(0.2))Ni_5等有关化合物。并研究了该系列化合物样品在各种介质中的稳定性及常温、常压下对合成氨反应的催化能力的差别。     

Mg（2-x）MxNi氢化物储氢性能的一种计算方法

通过对Mg(2-x)MxNi(M=Ti,Ag,Al)储氢合金材料的焓变、熵变、吸氢量与组成和键参数之间关系的分析,建立了焓变、熵变和吸氢量的半经验数学模型,得出影响焓变、熵变、平衡氢压和吸氢量的主要因素及其显著性的大小。结果表明：在所研究的合金体系中,电负性差△X和弹性模量G增大,则氢化物的生成焓△H^0负值减小,原子尺寸δ增大时,氢化物的H^0负值增大。氢化物的△S^0随着△X增大而增大。合金弹性模量、原子尺寸、电荷半径和温度越高,材料的储氢量越大,而电子密度越大,材料的储氢量反而越小。     

氢储存技术及其储能应用研究进展

主要从液化储氢、高压气态储氢、金属氢化物储氢及复合储氢等4个方面总结了氢气的主要储存技术及其发展。重点介绍了金属氢化物储氢材料的研究进展及其应用。尤其是对储氢材料在大规模风电储能中的实际应用作了阐述。     

金属储氢材料研究概况

综述了氢存储研究的重要性和国内外当前金属储氢材料的研究状况，对稀土系、Laves相系、镁系和钛系4大系列及金属配位氢化物系储氢材料当前的研究热点和存在问题进行了详细的介绍，并对未来金属储氢材料的研究工作进行了展望。金属储氢材料可用于电能、机械能、热能和化学能的转换和储存，具有广阔的应用前景。然而到目前为止，那些在室温下容易释放氢的金属氢化物，其可逆吸氢量不超过2％，无法满足实际要求。因此，新型储氢材料的开发任重而道远。     

间歇式电解制备高活性LaNi_(5-x)Al_x合金薄膜的研究

通过间歇式熔盐电解技术制备一种高活性LaNi_(5-x)Al_x合金薄膜材料,采用热力学计算、循环伏安技术研究Ni阴极的去极化能力以及在氧化物熔盐电解体系中La、Al的共析出条件,采用扫描电镜和X射线衍射仪对合金薄膜材料表层的显微组织结构进行观察与分析。结果表明:采用间歇式脉冲电解可以将电沉积和扩散过程有效分离,在设计Na_3AlF_6 114g、Al_2O_3 1.2 g以及La_2O_3 4.8 g的熔盐体系中Ni阴极上首先析出Al,形成液态Al-Ni阴极,使稀土La_2O_3活度大大降低,发生去极化作用,实现La、Al共析出,进而制备出高活性、成分均匀的LaNi_(5-x)Al_x合金薄膜,其中x的值介于3.5~4之间。     

热处理对新能源汽车用稀土储氢合金电化学性能的影响

研究了热处理温度和保温时间对La_(0. 88)Mg_(0. 12)Ni_(3. 42)Co_(0. 67)储氢合金物相组成、显微形貌和电化学性能的影响。结果表明:相较于铸态储氢合金,950℃×4 h热处理态储氢合金的比容量略有降低,但是200次循环容量衰减率明显低于铸态和其它热处理态储氢合金;不同温度热处理后,储氢合金中LaNi_5相的含量都有所降低,而900℃×4 h热处理后储氢合金中La_2Ni_7相的比例达到最大值; 950℃×4 h热处理态储氢合金具有较高的循环性能,而950℃×8 h热处理态储氢合金具有较高的比容量;随着热处理时间的延长,储氢合金中的LaNi_5相有朝La_2Ni_7相转变的特征。     

含16.7at.-％La的Ni-Fe-La三元系合金相图及其贮氢性能

在新能源材料研究中,LaNi_5型贮氢材料引起人们的极大兴趣,尤其重视研究第三元素取代后的LaNi_(5-x)Mx(M为过渡族元素)合金的贮氢性能。本文研究以Fe代Ni后含La16.7at.-％的Ni-Fe-La三元合金状态图及合金成分与贮氢性能的关系。一、实验部分熔制合金所用的原料是纯度为99.9at.-％的Fe和Ni,纯度为99.5at.-％的La,按照LaNi_(5-x)Fe_x的不同化学组分配制,在非自耗真空电弧炉内充高纯Ar保护熔炼。共制备15个样品,每个样品重量约为30g,每种合金经6次以上反复熔炼。熔制后的试样     

PHASE EQUILIBRIUM AND HYDROGEN ABSORPTION OF Ni-Fe-16.7at.-%La SYSTEM

<正> 在新能源材料研究中,LaNi_5型贮氢材料引起人们的极大兴趣,尤其重视研究第三元素取代后的LaNi_(5-x)Mx(M为过渡族元素)合金的贮氢性能。本文研究以Fe代Ni后含La16.7at.-％的Ni-Fe-La三元合金状态图及合金成分与贮氢性能的关系。 一、实验部分 熔制合金所用的原料是纯度为99.9at.-％的Fe和Ni,纯度为99.5at.-％的La,按照LaNi_(5-x)Fe_x的不同化学组分配制,在非自耗真空电弧炉内充高纯Ar保护熔炼。共制备15个样品,每个样品重量约为30g,每种合金经6次以上反复熔炼。熔制后的试样     

储氢合金的研究与应用

简述了金属氢化物贮氢原理；对稀土基、AB2型Laves相、BCC固溶体型以及Mg基储氢合金的最新进展进行了简要综述；简述了储氢合金作为储氢容器、Ni／MH电池、氢化物热泵、催化剂和氢的提纯等领域的应用；简析了储氢合金存在的储氢容量低、粉化以及性能衰减等技术难题；并对储氢合金的发展前景进行了展望。     

AB5型稀土储氢合金充放电循环稳定性的研究进展

镍氢电池相比传统的铅酸电池、镍镉电池具有无Cd污染、无有毒金属元素、耐过充电和过放电等优点。AB5型稀土储氢合金作为镍氢电池的负极材料是目前最成熟并被广泛应用的储氢合金。其中La Ni5是AB5型稀土储氢合金的典型代表,它易活化、平衡氢压适中、压差小、动力学性能优良、抗中毒性能好,但易粉化。研究人员对AB5型稀土储氢合金的综合性能进行了大量的研究,文章分别阐述了合金成分、合金制备工艺、表面改性处理等因素对AB5型稀土储氢合金充放电循环稳定性的影响,并指出在合金的实际应用中,应综合考虑该合金的性能及生产成本等。     

Mg基储氢合金的合金化与储氢性能

采用负压感应熔炼法制备了(La_(0.7)Mg_(0.3))Ni_x(x=2,2.5,3)储氢合金,对比分析了不同组分的快淬和铸锭(La_(0.7)Mg_(0.3))Ni_x储氢合金在退火前后的储氢性能、物相组成和显微形貌。结果表明,随着(La_(0.7)Mg_(0.3))Ni_x合金中Ni含量的增加,快淬储氢合金的放氢平台逐渐升高且变宽,放氢速率和放氢容量逐渐增加,(La_(0.7)Mg_(0.3))Ni_(2.5)合金的吸放氢平台压力适中;x=2.5时,铸锭储氢合金具有相对x=2时更宽和平整的吸放氢平台,且平台压更高,Ni含量的增加有助于提高(La_(0.7)Mg_(0.3))Ni_x储氢合金的放氢速率;铸锭和快淬(La_(0.7)Mg_(0.3))Ni_x储氢合金在铸态和不同温度退火态下的物相都由LaNi_5、(LaMg)Ni_3和(LaMg)_2Ni_7相组成,且随着退火温度升高,LaNi_5和(LaMg)Ni_3相有朝着(LaMg)_2Ni_7相转变的趋势。     

2018中国稀土储氢论坛暨中国稀土行业协会储氢材料分会年会在山东微山顺利召开

正2018年9月6～7日,由中国稀土行业协会储氢材料分会主办,微山钢研稀土材料有限公司承办、微山经济开发区管委会协办的"2018年中国稀土储氢论坛暨中国稀土行业协会储氢材料分会年会"在山东微山县顺利召开。此次会议的主题是"打通储氢材料产业链,创新发展、合作共赢"。国内储氢材料及其上、下游相关行业内的30多家单位的专家、优秀企业代表共计60余人,共济一堂,围绕如何拓展储氢材料民用、动力     

混合动力车电池用镁基储氢合金的制备及性能

采用铸锭法和快淬法制备了混合动力车电池用La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金,对比分析了两种制备工艺下La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金铸锭和薄片的储氢性能和物相组成,并研究了热处理温度对La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金储氢性能、物相组成和显微形貌的影响。结果表明:在放氢开始阶段,采用铸锭法和快淬法制备的储氢合金的放氢速率较为接近,随着时间的延长,快淬法制备的储氢合金薄片的放氢速率和放氢容量更大;储氢合金铸锭和不同温度热处理后的储氢合金都由LaNi_5和(LaMg)2Ni7相组成,(LaMg)2Ni7相的含量随着热处理温度的升高呈现先升高而后降低的趋势,在热处理温度为900℃具有最大值;采用快淬法制备的La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金薄片的物相组成为LaNi_5、(LaMg)Ni_3和(LaMg)_2Ni_7,经过不同温度热处理后(LaMg)Ni_3相基本消失;La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金铸锭经过热处理后的吸氢容量和放氢容量相对未经热处理的原始态储氢合金有所提高,在900℃时取得吸放氢容量最大值;La0.7Mg0.3Ni3.5储氢合金薄片热处理前后的吸放氢平台和放氢容量相近,在900℃时的放氢容量相比其它状态要略高。     

贮氢合金的高容量化

贮氢合金通常多由能与氢起反应生成氢化物的单纯金属与不能生成氢化物的金属组合成的金属间化合物。贮氢合金的吸氢量一般是用所吸收的氢量与所生成的氢化物之质量比来表示 ,传统的稀土系贮氢合金的吸氢量为 1 4% (质量 )左右。典型ＬａＮｉ5稀土系贮氢合金已作为镍氢蓄电池的电极材料实用化 ,仅这一合金的市场销售额就已达到十亿日元以上。为了轻量化制作最低吸氢量在 2 % (质量 )以上的贮氢合金 ,必须采用原子量小于 5 0亦即比钒更轻的金属作为主要成分。目前已开发成功以钛为基的ＡＢ2 型金属间化合物Ｌａｖｅｓ相合金 ,但它只能相对于金…     

La_(1-x)Sc_(x)Ni_(3.5)合金储氢及电化学性能研究

采用真空电弧熔炼炉熔炼储氢合金La_(1-x)Sc_(x)Ni_(3.5)(x=0~1.0),且经真空退火炉1173 K退火1周。研究了Sc含量对该合金相结构、储氢及电化学性能的影响。结果表明,该合金组织均由La_2Ni_7、LaNi_5、LaNi和Sc_2Ni_7等相组成,随着Sc含量的增加,LaNi_5相逐渐减少,La_2Ni_7和Sc_2Ni_7逐渐增加。298 K下合金电极吸放氢平台压力逐渐升高,吸氢量呈先增后减趋势,x=0.3时最大吸氢量(0.651 wt%)、平台压力均适中。随x值增大,最大放电容量C_(max)和100次充放电循环容量保持率S100均呈先增加后减小的趋势.。x介于0.3~0.5时,电极综合电化学性能较好。合适的Sc含量并经退火热处理能有效改善合金电极循环寿命。但掺入过量Sc后,合金易形成难吸氢的Sc_2Ni_7相,这是电极容量不高的主要原因,这与PCT测试结果保持一致。