球磨法超细化的V_(60)Ti_(25)Cr_3Fe_(12)合金微观应变与吸放氢性能的关系

钒基储氢合金在球磨制粉过程中会造成晶格缺陷,这些缺陷会使吸放氢性能恶化。采用XRD、TEM、SEM和PCT研究了球磨法制备的平均粒径100nm~2μm的V_(60)Ti_(25)Cr_3Fe_(12)合金粉微观应变与吸放氢性能的关系。结果显示,球磨过程引入了非晶化、晶格畸变、位错和微观应变。400℃热处理后合金的微观应变(y1)随球磨时间(x1)的函数关系为y1=0.313+0.170x1-0.00695x12,微观应变变化速率的函数y'1=0.170-0.0139x1。球磨时间增加,微观应变的变化速率(y'1)线性减小;球磨初始y'1为最大值,y'1(0)(max)=0.170(%h-1),此时微观应变快速积累;球磨12h后,y'1(12)=0.0032(%h-1),此时微观应变的积累趋于饱和。球磨时间从0h增加到12h,微观应变从0.313%增加到1.354%。微观应变的增加使高平台的二氢化物(γ相)的含量从65.2%减少到13.2%,低平台的一氢化物(β相)的含量从32.5%增加到80.3%,导致有效放氢量从1.81%(质量分数)减小到0.58%(质量分数)。微观应变(x2)与放氢量(y2)负相关,函数关系为y2=1.999-1.124x2。     

V-Ni二元合金的吸放氢性能

研究了V100-xNix（x=0～12％（原子分数））二元合金的活化性能、吸氢动力学性能、放氢PCT性能及吸放氢过程相结构的变化。Ni的添加提高了钒的活化性能和动力学性能。随着Ni含量的增加，γ相的分解压逐渐升高，稳定性降低。在20℃，3MPa氢压下，当Ni含量高于0．5％（原子分数）时，γ相的含量迅速降低，饱和吸氢量明显减少，当Ni含量超过2％（原子分数）时，γ相消失。增加Ni含量，有利于降低B相的含量，提高B相的分解压。随着Ni含量的增加，合金的晶格常数呈线性趋势降低。     

LaNi5-xFex（=1～1.8）合金相结构及电化学性能

研究了LaNi5-xFex（x=1.0,1.2,1.4,1.6,1.8）合金中Fe部分代替Ni对LaNi5型电极合金相结构及电化学性能的影响。结果表明：当x=1.0时,合金由LaNi5和La2Ni7相组成;当x=1.2时,开始出现（Fe,Ni）相;当x=1.6时,还开始出现La2Ni3相。随x增大LaNi5相逐渐减少、La2Ni7和（Fe,Ni）相逐渐增多。随Fe含量的增大,电极合金放电容量减小,扩散系数减小,交换电流密度呈先减小后增大的趋势,当x=1.4时,电极合金的交换电流密度达到最小值。Fe含量对合金电极高倍率放电性能HRD值的影响与对合金电极交换电流密度的影响趋势一致,这表明电极合金表面的电化学反应对合金的动力学性能影响更大。     

熔体快淬与退火处理对公斤级钒基贮氢合金结构与性能的影响

考察了真空高温退火工艺与熔体快淬工艺对用FeV80中间合金代替纯钒采用非自耗真空电弧熔炼制备的公斤级V-60％(TiCrFeMn)贮氢合金结构与性能的影响.结果表明,通过高温退火,合金的BCC主相成分均匀性有所改善,初始吸放氢量有一定提高,平台斜率降低,熔体快淬工艺使合金的活化性能和吸放氧性都恶化.     

Electrochemical Properties of Strip Casting LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3 Hydrogen Storage Alloys

LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3 hydrogen storage alloy was investigated, and the effects of thickness of its strip casting ingots(as-cast) on the electrochemical performances were discussed. It was found that the 0.2 C discharge capacity increased with the increase of the thickness (from 1 mm to 10 mm) of the ingots, mainly due to the enlargement of the unit cell volume; Among the thickness of the ingots in our study, l0 mm sample showed a better activation property; LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3 alloy with 10mm showed higher comprehensive properties than those with other thickness under 1C rate.     

Low-Temperature Hydrogen Storage Alloy and Its Application in Ni-MH Battery

Rare earth compositions, La, Ce and Pr in Mm(NiCoMnA1)5 hydrogen storage alloy, were arranged by uniform design method. The discharge performances and kinetics parameters including capacity, exchange current density, symmetry factor and hydrogen diffusion coefficient of the alloy at -40℃, were tested in standard tri-electrode cell. And linear regression method was used to analyze the effect of rare earth compositions on the performances of hydrogen storage alloys. The results show that the capacities of the alloys are positively correlative to the square of Ce content at - 40℃ and under both 0.4 and 0.2C rate. The kinetics parameters and hydrogen diffusion coefficient indicate that the low-temperature performances of the alloys are mainly controlled by hydrogen diffusion process, and the surface electrochemical reaction affects the low-temperature performances to a certain extent. The low-temperature discharge capacities of the battery were also tested. The results show excellent low-temperature performances. The battery delivers 69.6% of its room-temperature capacity at -40℃ and 0.2C rate, 77.7% at -40℃ and 0.4C rate, 59.1% at -45℃ and 0.2C rate.     

制备工艺对AB5型高容量贮氢合金电化学性能的影响

研究了快淬、热处理、快淬+热处理制备工艺对铸态(LaCe)1.0(NiCoMnAl)5.0高容量贮氢合金电化学性能的影响。XRD分析表明所有合金均为单相CaCu5型结构,快淬+热处理合金相的成分和结构的均匀性最好。电化学测试结果表明,与铸态合金相比,热处理合金的放电容量和循环性能有所提高,但其倍率性能明显降低;快淬合金的活化性能、放电容量、倍率性能以及循环性能均降低;快淬+热处理合金综合电化学性能最好,具有较好的活化性能、最大的放电容量(344.7mA/g)、最大容量保持率(S100,85.67%)以及较好的倍率性能。     

V40-Fe8-Ti-Cr(Ti/Cr=0.95~1.20)合金的结构与吸放氢特性

研究了V40-Fe8-Ti-Cr(Ti/Cr=0.95～1.20) 四元合金的结构及吸放氢性能.结果表明:不同Ti/Cr比的合金均为bcc单相结构,随着Ti/Cr比的降低,合金的晶格常数降低,平台压升高,吸氢量降低,放氢量先增加后降低;当Ti/Cr为1时,得到合金V40Ti26Cr26Fe8在298 K下具有最大的放氢量2.4%(质量分数),平台压为0.24 MPa.通过计算得到V40Ti26Cr26Fe8的焓变ΔH和熵变ΔS分别为-39.6 kJ·mol-1H和-140.3 J·mol-1·K-1,在423 K下的放氢平台压力可达27.5 MPa.     

W、Mo添加对Fe-21Cr合金连接板高温性能的影响

Fe-Cr合金是固体氧化物燃料电池(SOF-Cs)连接板材料的最佳候选之一,但仍存在氧化速率较快以及热膨胀系数(TEC)较大等问题。采用热胀系数小的W和Mo元素,研究了W或Mo对Fe-21Cr合金热膨胀系数、面电阻及抗氧化特性的影响。研究结果表明,适量W或Mo的添加可以降低Fe-21Cr合金的热膨胀系数,并提高其750℃高温抗氧化性能。     

LaNi4-xFeCrx(x=0.2～1.0)合金的显微组织及电化学性能

研究了LaNi4-xFeCrx(x=0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)合金中Cr替代Ni对显微组织及电化学性能的影响.研究表明,Cr的加入均使合金析出第二相,降低电化学放电容量,提高循环稳定性.合金的高倍率放电性能随x增加先增大后缓慢下降.