铸态及快淬态La-Mg-Ni系(PuNi3型)贮氢合金的循环稳定性

用铸造及快淬工艺制备了La-Mg-Ni系(PuNi3型)La2Mg(Ni0.85Co0.15)9Bx(x=0～0.2)贮氢合金,分析测试了铸态及快淬态合金的微观结构与循环稳定性,研究了硼及快淬工艺对合金微观结构及电化学循环稳定性的影响.结果表明,铸态合金具有多相结构,包括(La,Mg)Ni3相和LaNi5相,一定量的LaNi2相及微量的Ni2B相,经大于15 m/s淬速快淬处理后Ni2B相消失,并且其它相的相对量随淬速的变化而变化.硼的加入提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性,但其作用机理完全不同.合金的循环寿命随淬速的增加而增加,但快淬工艺对La-Mg-Ni系贮氢合金循环寿命的改善非常有限.     

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。     

快淬工艺对La-Mg-Ni系贮氢合金微观结构及电化学性能的影响

用铸造及快淬工艺制备了La-Mg-Ni系（PuNi3型）贮氢合金La2Mg（Ni0．85Co0.15）9Bx（x=0，0．1，0．2），分析测试了铸态及快淬态合金的微观结构与电化学性能，研究了硼及快淬工艺对合金微观结构及电化学性能的影响。结果表明，铸态合金具有多相结构，主相包括（La，Mg）Ni3相（PuNi3型）和LaNi5相，残余相为一定量的LaNi2相和微量的Ni2B相，经快淬处理后Ni2B相消失，并且其它相的相对量随淬速的变化而变化。不含硼合金的容量随淬速的增加而单调减小，含硼合金的容量随淬速变化有一个极大值。合金的循环寿命随淬速的增加而增加，铸态及快淬态合金均有优良的活化性能。     

铸态及快淬态La2Mg（Ni0.85Co0.15）9Crx（x=0～0.2）电极合金的微观结构及电化学性能

为了提高La-Mg-Ni系（PuNi3）型贮氢合金的电化学循环稳定性,在La2Mg（Ni0.85Co0.15）9合金中加入微量Cr,用铸造及快淬工艺制备了La2Mg（Ni0.85Co0.15）9Crx（x=0,0.1,0.2）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Cr对铸态及快淬态合金微观结构及电化学性能的影响.结果表明,铸态及快淬态合金具有多相结构,包括（La,Mg）Ni3相（PuNi3结构））,LaNi5相和一定量的LaNi2相.快淬对合金的相组成没有影响,但使合金的相丰度产生变化.Cr的加入提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性,但使合金的容量下降.合金的循环寿命随淬速的增加而增加,铸态及快淬态合金均有优良的活化性能.     

铸态和快淬态Mm(NiCoMnAl)_5B_x(x=0~0.2)贮氢合金的相结构与电化学性能

用铸造及快淬工艺制备了低钴AB5型Mm(NiCoMnAl)5Bx(x=0~0.2)贮氢合金,测试了合金的微观结构及电化学性能,研究了B含量及快淬工艺的变化对合金晶格常数、热力学参数、微观结构及电化学性能的影响。结果表明:合金的晶格常数、晶胞体积及标准生成焓均随B含量的增加而增大;在一定的淬速范围内,快淬处理可以提高合金的放电容量,但淬速超过某一临界淬速时,快淬合金的容量低于铸态合金;合金的循环寿命随淬速的增加而单调增加。     

铸态和快淬态Mm(NiCoMnAl)5Bx(=0～0.2)贮氢合金的相结构与电化学性能

用铸造及快淬工艺制备了低钴AB5型Mm(NiCoMnAl)5BxBx=0～0.2)贮氢合金,测试了合金的微观结构及电化学性能,研究了B含量及快淬工艺的变化对合金晶格常数、热力学参数、微观结构及电化学性能的影响.结果表明:合金的晶格常数、晶胞体积及标准生成焓均随B含量的增加而增大;在一定的淬速范围内,快淬处理可以提高合金的放电容量,但淬速超过某一临界淬速时,快淬合金的容量低于铸态合金;合金的循环寿命随淬速的增加而单调增加.     

La替代Mm对低钴AB5型贮氢合金电化学性能的影响

用XRD和SEM测试了稀土基低钻AB5型LaxMm1-x（NiMnSiAlFe）4．7Co0.2（x=0,1）贮氢合金的微观结构，并全面测试了合金在铸态及快淬态下的电化学性能。研究了La替代Mm对铸态及快淬态低钻贮氢合金微观结构及电化学性能的影响。对合金的电化学性能研究结果表明：La替代Mm使合金的放电容量提高，并使铸态合金的循环寿命由341次提高到370次；La替代Mm使得快淬态合金的循环寿命的增加幅度较小，主要原因是La替代Mm使快淬态合金的晶粒粗化。微观结构测试结果表明：La替代Mm使合金中的第二相消失，并使合金的晶格常数在a轴方向增加，在c轴方向略有减小，晶胞体积增大，这是La替代Mm使合金放电容量提高的主要原因。     

Effects of Rapid Quenching on Structure and Hydrogen Storage Characteristics of Mg20Ni10-xMnx (x=0-4) Alloys

为了改善Mg2Ni型合金的贮氢性能,用Mn部分替代合金中的Ni,并采用快淬工艺制备Mg20Ni10-xMnx(x=0, 1, 2, 3, 4)合金。用XRD和HRTEM分析了铸态及快淬合金的微观结构,用自动控制Sieverts设备测试合金的吸放氢动力学,并采用程控电池测试仪测试合金的电化学性能。结果表明,当淬速为20 m/s时,快淬(x=4)合金中出现非晶相,且非晶化程度随淬速的增加而增加。合金的吸放氢量及动力学性能随淬速的增加而增加。此外,快淬显著地改善了合金的电化学性能,包括放电容量及含Mn合金的循环稳定性。     

铸态和快淬态Mm（NiCoMnAl）5Bx（x=0～0．2）贮氢合金的相结构与电化学性能

用铸造及快淬工艺制备了低钴Mm(NiCoMnAl)5Bx(x=0～0．2)贮氢合金，测试了合金的微观结构及电化学性能，研究了B含量及快淬工艺的变化对合金晶格常数、热力学参数、微观结构及电化学性能的影响。结果表明：合金的晶格常数、晶胞体积及标准生成焓均随B含量的增加而增大：在一定的淬速范围内，快淬处理可以提高合金的放电容量，但淬速超过某一临界淬速时，快淬合金的容量低于铸态合金：合金的循环寿命随淬速的增加而单调增加。     

La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Alx(x=0～0.4)贮氢合金的循环稳定性

为了提高La-Mg-Ni系贮氢合金的循环稳定性,以Al部分替代Ni,采铸造及快淬工艺制备了La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Alx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)电极合金,研究了Al替代量及快淬工艺对合金微观结构及电化学循环稳定性的影响。X射线衍射分析结果表明:铸态及快淬态合金具有多相结构,包括(La,Mg)Ni3相、LaNi5相和一定量的LaNi2相;Al替代使铸态合金中LaNi2相的量显著增加,但对快淬态合金中LaNi2相的相丰度影响不显著。电化学测试结果表明:随Al替代量的增加,合金的循环寿命大幅度提高;快淬处理可以提高合金的循环寿命,但随Al替代量的增加,淬速对循环寿命的影响减小。     

低钴储氢合金Ml0．9Mg0．1Ni3．4Co0．3Al0．3电化学性能研究

为了降低AB5犁储氢合金的成本，对低钴的Ml0．9Mg0．1Ni3．4Co0．3Al0．3合金的组织结构和性能进行了研究，并与工业储氢合金MmNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3进行了对比。实验结果表明：此低钴合金是由LaNi5主相和LaNi3第二相构成。它们的储氢晕（ω,％）分别为1．36％和1．37％，最大放电容量分别为320mAh／g和324mAh／g，循环稳定性为：300次充放电循环后，2种合金剩余容晕都是88％。但Ml0．9Mg0．1Ni3．4Co0．3Al0．3的高倍率放电性能明显优于MmNi3．55Co0．75Mn0．4Al0.3合金。主要原因是由于LaNi3第二相的乍成不仪提高了合金颗粒表面的电化学催化活性，而且提高了结构韧性从而抵消了低钴合金颗粒粉化的不利影响。     

铸态和快淬态Mm(NiCoMnAl)5合金的电化学性能及相结构

本文研究了铸态和快淬态MmNi3．7Co0．6Mn0．4Al0.3贮氢合金的电化学性能和相结构。电化学测试结果表明：快淬态合金的活化性能比铸态合金差，淬速为10m／s和16m／s的快淬态合金的最大放电容量高于铸态合金，放电电压平台更为平坦。淬速为22m／s和28m／s的快淬态合金的最大放电容量低于铸态合金。随着淬速的增加，合金电极的循环稳定性提高。X射线衍射结果表明：铸态和快淬态合金均由CaCu5型主相和一个第二相组成，快淬使得第二相衍射峰减弱。合金成分更为均匀。快淬态合金的晶格参数大于铸态合金。晶格参数的增加是快淬合金具有良好循环稳定性的一个重要原因。     

快淬纳米晶/非晶Mg2-xLaxNi (x=0~0.6)合金的电化学贮氢性能

用铸造及快淬工艺制备Mg2Ni型Mg2-xLaxNi(x=0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金。用XRD、SEM、HRTEM分析铸态及快淬态合金的微观结构。结果发现,在快淬无La合金中没有出现非晶相,但快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构。用DSC研究快淬合金的热稳定性,表明La的含量及快淬对非晶相的晶化温度影响很小。电化学测试结果表明,铸态合金的放电容量随La含量的增加而增加,快淬态合金的放电容量随La含量的变化有极大值。La替代Mg显著地提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性。     

Fe替代Co对AB5型贮氢合金循环稳定性的影响

用铸造及快淬的方法制备了稀土基AB5型Mm（NiMnSiAl）4．3Co0.6-xFex（x=0，0．1，0．2，0．3，0．4，0．5，0．6）贮氢合金，用XRD。TEM及SEM观测了铸态及快淬态的微观结构，测试了合金在铸态及快淬态下的电化学循环稳定性。研究了Fe替代Co对铸态及快淬态贮氢合金微观结构及循环稳定性的影响。研究结果表明，Fe替代Co对铸态及快淬态合金的相结构没有明显影响，但对合金的循环稳定性产生显著影响。Fe替代Co能不同程度地改善铸态及快淬态合金的循环稳定性，但对快淬态合金循环寿命的改善更加显著，导致这一结果的主要原因是Fe替代Co使快淬态合金的微观组织显著细化。     

La2Mg0.9Al0.1Ni7.5-xCo1.5Mnx贮氢合金的相结构和电化学性能

研究了Mn替代Ni对La2Mg0.9Al0.1Ni7.5-xCo1.5Mnx(x=0,0.3,0.6,0.9)贮氢合金相结构和电化学性能的影响。XRDRietveld全谱拟合分析表明:Mn替代改变了合金的物相组成和物相的丰度。LaNi3相消失,αLa2Ni7相丰度的变化表现为先增加(x=0,0.3)后减少(x=0.6,0.9),LaMgNi4相和La5Ni19相的丰度则随合金中Mn含量x的增加而增加。Mn替代Ni降低了合金的贮氢容量、最大电化学放电容量和活化性能,La2Mg0.9Al0.1Ni7.2Co1.5Mn0.3合金电极表现出最好的电化学循环稳定性,合金的高倍率放电性能随Mn含量的增加降低,这归因于交换电流密度(I0)和氢扩散系数(D)的降低。     

Effects of rapid quenching on microstructures and electrochemical properties of La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.55)Co_(0.45)B_x(x=0-0.2) hydrogen storage alloy

1 Introduction Ni-MH batteries have been used widely by virtue of several of their advantages, such as high capacity, capable of performing a high rate charge/discharge, high resistance to overcharging and over-discharging, a long cycle life, environment…