FeTi1.3（Mn）y合金的贮氢性能及其吸放氢机理研究

系统研究了ＦｅＴｉ１．３（Ｍｎ）ｙ（ｙ＝０，０．０１３，０．０２６，０．０２９，０．０５２）合金的贮氢性能。研究结果表明，在ＦｅＴｉ１．３合金中添加少量的富Ｃｅ混合稀土Ｍｍ可以显著改善合金铁活化性能，使未经任何活化处理的合金在室温下经较短孕育的期就能吸放氢。这主要是因为，在合金中分别以β－Ｔｉ和颗粒夹杂形式存在的过量的Ｔｉ和少量的Ｍｎ在氢化过程中首先与氢反应，伴随着的晶格膨胀导致合金中出现大量的显     

成份调整对V-Ti-Cr-Fe合金吸放氢性能的影响

分别调整Ti／Cr比及V含量，对V-Ti-Cr-Fe系四元合金的室温吸放氢性能进行了研究。结果表明：随V30Ti31＋xCr29-xFe10合金中Ti／Cr增大，合金吸氢量增大，放氢平台压降低，Ti／Cr〉1．2时放氢量减小，298K最大吸氢量3．66％（质量），最大放氢量2．0％（质量）；随Vx（TiCrFe）100-x（Ti-Cr-Fe=7：5：2）中V含量增大，合金吸氢量增大，放氢量增大，放氢平台压降低，V含量20％（原子）的合金中出现Laves相，298K最大吸氢量3．73％（质量），最大放氢量2．08％（质量）。     

Ti3Al-Ni合金的吸氢和放氢性能

近年来 ,具有大容量的新型储氢材料受到广泛关注。D0 1 9-Ti3Al合金由于质轻和超过 3 %的吸氢容量而成为具有储氢潜质的合金之一。然而 ,Ti3AlHX 合金由于稳定性好 ,即吸氢温度太高而无法实际应用。这就使得降低吸氢温度变得必要和重要起来。最近 ,日本学者S .ManO通过Ni替换Ti75-XAl2 5MX (X =15 %和 2 5 % )合金中的合金元素 ,研究了Ni元素在吸氢前后对Ti3Al合金晶体结构的影响 ,同时分析了吸氢含量和放氢温度的变化。实验用材料选用氩气保护下电弧熔炼的Ti75-XAl2 5MX (X =0～ 2 5mol% )合金 ,经过真空下的 10 73K/180h/3 0…     

Mg_(50)Ni_(50-x)Ti_x合金的吸放氢性能

研究了Mg50 Ni50 -xTix 合金的非晶形成能力与非晶合金电极的吸放氢性能。结果表明 :在Mg50 Ni50 -xTix合金中 ,当Ti替代Ni元素的量低于 1 5% (摩尔分数 )时 ,机械合金化能够得到几乎单一的非晶态合金 ;用Ti替代Ni形成的三元非晶合金能降低镁镍合金的平衡氢压 ;少量的Ti替代能改善合金的电化学吸放氢容量 ,使合金电极的吸放氢循环稳定性得到提高。这被认为是在三元合金中钛元素减缓了合金中镁元素的氧化腐蚀进程所致。     

镁基贮氢合金吸放氢动力学研究进展

介绍了纳米晶镁基贮氢合金的制备方法、添加催化剂和稀土元素取代对镁基贮氢合金气态吸放氢性能的影响,总结了镁基贮氢合金吸放氢动力学的研究现状,并就今后镁基贮氢材料的研究提出了一些想法。     

LaNi5—xAlx（x=0,0.3）合金吸放氢循环床体壁应力的实验研究

采用电阻应变测量法研究了LaNi5-xAlx系列合金吸放氢循环床体壁应力与循环次数、贮氢容量、壁厚以及松装比的关系。结果表明：松装比大和薄壁的贮氢床应力要大;且随吸放氢循环的进行,壁应力增大更明显;在贮氢量达到一定值后,壁应力才缓慢增大。     

Ti-V基多相贮氢电极合金的电化学吸放氢机理研究

采用XRD的Rietveld全谱拟合技术以及利用储氢合金吸氢量与其体积膨胀成线形关系的原理,研究了Ti-V基贮氢电极合金的电化学吸放氢机理.结果表明,铸态合金Ti0.8Zr0.2V1.867Mn0.373Cr0.56Ni0.7由C14型Laves相和V基固溶体相构成.在充电过程中,充电时间由3.33增至120 min时,Laves相的晶胞体积膨胀率ΔV/V分别由0.301％增加到2.719％,而V基同溶体相的ΔV/V由0.011％增至1.685％.在放电过程中,放电时间从0 min增加到165 min时,Layes相的ΔV/V从14.542％降到8.119％;而V基固溶体相的△V/V从8.117％减小到6.248％.说明电化学吸氢时,氢首先被Laves相吸收,然后再扩散进入V基固溶体;电化学放氢时, V基固溶体中的氢首先扩散进入Laves相然后再释放.因此,该合金中,Laves相既是吸氢相又是催化相,提高合金中V基固溶体相的利用率,从而使Ti-V基贮氢合金具有较好的综合电化学性能.     

Ti—Ⅴ基多相贮氢电极合金的电化学吸放氢机理研究

采用XRD的Rietveld全谱拟合技术以及利用储氢合金吸氢量与其体积膨胀成线形关系的原理，研究了Ti—Ⅴ基贮氢电极合金的电化学吸放氢机理．结果表明，铸态合金Ti0.8Zr0.2V1.867Mn0．373Cr0．56Ni0.7由C14型Laves相和Ⅴ基固溶体相构成在充电过程中，充电时间由3．33增至120min时，Laves相的晶胞体积膨胀率△Ⅴ／Ⅴ分别由0．301％增加到2．719％，而Ⅴ基固溶体相的△Ⅴ／Ⅴ由0．011％增至1．685％．在放电过程中，放电时间从0min增加到165min时，Laves相的△Ⅴ／Ⅴ从14．542％降到8．119％；而Ⅴ基固溶体相的△Ⅴ／Ⅴ从8．117％减小到6．248％．说明电化学吸氢时，氢首先被Laves相吸收，然后再扩散进入Ⅴ基固溶体；电化学放氢时，Ⅴ基固溶体中的氢首先扩散进入Laves相然旨再释放．因此，该合金中，Laves相既是吸氢相又是催化相，提高合金中Ⅴ基固溶体相的利用率，从而使Ti—Ⅴ基贮氢合金具有较好的综合电化学性能。     

V-Fe二元合金的吸放氢特性

Fe的添加,提高了金属钒的活化性能和放氢平台压力,降低吸放氢容量.Fe含量<1%(原子分数,下同),对二氢化物并无明显影响,Fe含量>1%,二氢化物平台压明显升高,容量明显下降,氢化物的生成焓明显降低;Fe的添加对一氢化物并无明显的影响.随着Fe含量的增加,合金的晶格常数和晶胞体积呈线性趋势降低.     

球磨Mg50Ni50＋x wt%Ti（x=0,1,3,5）合金的贮氢性能

为了改善镁基贮氢合金的贮氢性能,在合金中加入不同量的Ti作为催化剂,用机械球磨法制备出Mg50Ni50＋x wt%Ti（x=0,1,3,5）合金粉末。用XRD、SEM分析了合金的微观结构,研究了Ti含量的变化对合金气态吸氢动力学及电化学性能的影响。结果表明：随着Ti含量的增加,合金相中出现了TiNi2相,TiNi2相不利于气态吸氢及电化学贮氢性能,但对合金的容量保持率及高倍率放电性能有很好的促进作用。     

铸态及退火La1.9Ti0.1MgNi9合金的贮氢性能

采用磁悬浮感应熔炼及退火处理的方法,制备La1.9Ti0.1MgNi9合金。对合金样品的XRD、PCT和电化学测试表明,所有样品均由多相组成,LaNi5相为主相。当退火温度达到1173 K时,合金中LaMg2Ni9相消失,Ti2Ni相出现。退火处理能提高合金的晶化程度、降低吸放氢平台压。退火1073 K合金的有效吸氢量较高,在303 K时达到1.25% (质量分数)。La1.9Ti0.1MgNi9合金退火后,放电容量、循环稳定性以及高倍率放电性能得到极大改善,以1173 K退火合金电化学性能较好,其最大放电容量为377 mAh/g,1100 mA/g电流密度下的高倍率放电性能为0.839,经112次充放电循环后放电容量保持率为60%。     

TiMn2-5x(V4Fe)x(x=0.30, 0.35)贮氢合金结构与性能研究

用XRD、SEM等方法与手段,研究TiMn2-5x(V4Fe)x(x=0.30,0.35)贮氢合金的相结构及电化学性能。结果表明:主相为体心立方(bcc)结构的合金,其晶胞参数随x的增加而增大;SEM显示在基体中存在岛状结构,随着x的增加,岛状结构较基体的比率减少;电化学测试表明,x=0.35合金在常温下难以活化,加热到327K才能活化;而x=0.30合金常温下即可活化,该合金在充电过程中出现钝化,327K温度下钝化消除。比较合金在298K的PCT曲线,发现x=0.30合金的平台氢压约为0.2MPa,平台宽度较大,更有开发价值;同时计算x=0.30合金放氢过程的焓和熵,分别为–36.1kJ/mol,–126.9J/(mol·K)。     

Hydrogen Storage Properties of Ti_(1.2)Fe xCa Hydrogen Storage Alloys

Intermetallic compound TiFe has been apromising candidate fOr hydrogen storage sinceReilly and Wiswa1l fOund its hydrogen absorp-tion capacity[l ]. However, due to its poor acti-vation characteristics, its large-scaIe commer-cia1 use is very hard. For binary TFe, high-temperature heat treatment is required to acti-vate TiFe specimens to absorb hydrogen atroom temperature. In this case, it may take aday or more and high pressure (5.0 MPa ormore) fOr complete activation[2].In the past year…     

Al替代Mg对La2MgNi7.5Al1.5贮氢合金相结构和电化学性能的影响

采用X射线衍射、电子探针和电化学测试研究了La2Mg1-xAlxNi7.5Co1.5(x=0.0,0.1,0.3,0.5)合金的相结构和电化学性能.XRD结果和EPMA观察表明,少量的Al替代Mg(x=0.1)不改变La2MgNi7.5Co1.5合金的相组成,合金仍然由LaNi3相和αLa2Ni7相组成,然而La2Mg0.9Al0.1Ni7.5Co1.5合金中LaNi3相的丰度明显下降,αLa2Ni7相的丰度则增加,较多的Al替代Mg改变了La2MgNi7.5Co1.5合金的相组成并导致合金中LaNi3相消失,La2Mg1-xAlxNi7.5Co1.5合金中Al含量的变化对合金中不同相晶胞参数的影响不相同.此外,少量的Al替代Mg(x=0.1)几乎不降低La2MgNi7.5Co1.5合金的贮氢容量和最大电化学放电容量,但随La2Mg1-xAlxNi7.5Co1.5合金中Al含量的增加,合金的贮氢容量、最大电化学放电容量和活化性能不断下降,Al替代Mg能明显提高La2MgNi7.5Co1.5合金的电化学循环稳定性,对提高该合金电极的高倍率放电性能也是有利的.     

Mg67-xCaxNi33 (x=0, 5, 10, 15, 20, at%)合金的物相及储氢性能研究

采用感应熔炼、甩带结合机械球磨法制备了Mg67-xCaxNi33(x=0,5,10,15,20,at%)储氢合金。研究了Ca含量及制备工艺对合金相结构和储氢性能的影响。结果表明,制备工艺(熔炼,熔炼+球磨,熔炼+甩带+球磨)对储氢合金的物相组成影响不大,而含Ca的合金经过甩带后容易形成非晶。不含Ca的Mg67Ni33合金主要由Mg2Ni相组成,并含有少量的Mg相;随着Ca含量升高,合金中的Mg2Ni相逐渐减少,而MgNi2相和Mg2Ca相逐渐增加。当Ca含量增加到20at%时,Mg47Ca20Ni33则主要由MgNi2和Mg2Ca组成,几乎没有Mg2Ni生成。P-C-T测试结果表明,在573K下,Mg67-xCaxNi33合金的最大吸氢量随着合金中Ca含量的升高而降低,这主要是由于Mg2Ni相含量减少造成的。吸氢后的Mg67Ni33主要由Mg2NiH4组成,而含Ca合金吸氢后则主要由Mg2NiH4、CaH2和不吸氢的MgNi2相组成。     

Influence of Oxygen Content on Microstructure and Electrochemical Properties of V2-xTi0.5Cr0.5NiOx (x=0~0.35) Hydrogen Storage Alloys

为了提高V基固溶体贮氢合金的充放电循环稳定性能,研究了O含量对V2-xTi0.5Cr0.5NiOx (x=0~0.35)合金的组织结构和电化学性能的影响。组织结构分析表明,当没有添加O时,合金主要由bcc结构的V基固溶体相和TiNi相组成,随着O含量的增加,合金中出现了Ti4Ni2O新相。电化学测试表明,随着O含量的增加合金电极的最大放电容量有所降低,从x=0时的366.8 mAh/g降低到 x=0.35时的225.3 mAh/g,而较少氧含量时,合金电极的循环稳定性能明显得到了改善,从x=0时的69.9%增大到 x=0.2时的83.7%,而后又降低到76.9%（x=0.35）。电化学动力学分析结果表明,合金的高倍率放电性能,交换电流密度和氢的扩散系数均随着O含量的增加先增加而后减小。     

球磨MgNi非晶储氢合金电化学性能的研究

采用机械合金化法,制备了MgNi非晶储氢合金。探讨了球磨生成非晶的机制。用SEM和XRD分析了合金的表面形貌和相组成。研究不同的球磨工艺如球料比、球径配比、转速以及球磨时间对合金电极电化学性能的影响。所制备的MgNi非晶合金电极的放电容量最高为450mAh/g,但是容量衰减较快。     

Mg2Ni1-xCux (x=0, 0.2, 0.4)合金熔炼法加球磨处理后的储氢性能

采用熔炼法加球磨处理制备Mg2Ni1-xCux(x=0,0.2,0.4)合金。通过XRD和SEM/EDX对合金的相成分和微观组织进行分析。研究表明,3种合金中都有Mg2Ni相形成。随着Cu含量的增加,合金分别形成Mg2Cu相和Cu11Mg10Ni9相。PCT测量结果表明,Cu的添加可以改善合金的吸放氢性能。