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。     

Ni-B-C对La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20储氢合金电化学性能的影响研究

为提高新型AB₃型储氢合金La_0.94Mg_0.06Ni_3.49Co_0.73Mn_0.12Al_0.20的电化学性能,将球磨法制备的Ni-B-C粉末按不同重量比添加到合金中。采用X-射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析合金的相结构和表面形貌,添加Ni-B-C粉末后,合金相结构没有变化,仍由LaNi₅相和La₂Ni₇相两个相组成,但合金表面出现了细小颗粒。添加Ni-B-C粉末后,合金电极的最大放电容量和放电容量保持率均提高。当添加重量百分比为10%的Ni-B-C粉末后,电极的最大放电容量从346 mAh/g增加到363 mAh/g,50个循环后的放电容量保持率从70%提高到77%,交换电流密度I₀与极限电流密度I_L分别为106 mA/g和987 mA/g。动电位极化测试表明,电极的抗腐蚀能力也有所增强。研究结果表明,Ni-B-C可以提高AB₃型储氢合金的综合电化学性能。     

复合储氢合金Mg1.8Zr0.2Ni- (1.2-x)Ni -xMgTi3结构和电化学性能研究

为改善Mg₂Ni储氢合金电化学性能,采用机械合金化法(Mechanical Alloying,MA),分别制备出改性合金Mg_1.8 Zr Ni以及MgTi₃,按一定比例和Ni混合球磨,制备出纳米晶或非晶化的Mg_1.8Zr_0.2Ni- (1.2-x)Ni -xMgTi₃复合储氢合金。研究结果表明,经部分取代改性和包覆修饰后的复合储氢合金,其表面和内部形成较多的纳米级褶皱、空隙层状和多相结构缺陷。随着MgTi₃含量增加,Mg_1.8Zr_0.2Ni- (1.2-x)Ni -xMgTi₃复合储氢合金初始放电比容量也逐渐增加,当MgTi₃含量为x=0.5时,合金初始放电比容量为973.3 mAh.g_-1。但MgTi3含量超过x=0.5时,其初始放电比容量又有所下降,研究表明添加MgTi₃却不利于复合储氢合金的循环稳定性和高倍率放电性能。通过对Mg_1.8Zr_0.2Ni- (1.0-x)Ni -xMgTi₃复合储氢合金进行线性极化、阳极极化和交流阻抗测试,进一步研究了系列合金电极的表面电化学反应、电荷转移过程、氢在合金中的扩散情况以及它们的电化学性能。     

AB3 型 Mm0.78 Mg0.22 Ni2.48 Mn0.09 Al0.23 Co0.47储氢合金的表面氟化处理

目的提高AB3型储氢合金的电化学性能,扩大其应用范围。方法运用HF和NaF组成的溶液对AB3型合金Mm0.78Mg0.22Ni2.48Mn0.09Al0.23Co0.47(Mm由82.3%La和17.7%Nd(均为原子数分数)组成)进行表面处理,考察改性处理对合金相结构、电化学性能以及动力学性能的影响。结果氟化处理后有MgF2相生成,合金电极的最大放电容量得到提高,50次循环后的容量保持率由83.3%提高到92.8%。此外,合金的动力学性能也得到一定改善。结论氟化处理改变了合金的表面结构,提高了其电化学性能。     

储氢合金电化学性能影响因素的研究进展

本文根据国内外有关储氢合金电化学性能的研究,简要综述了元素代替、热处理、第二相以及表面改性对储氢合金电化学性能的影响及展望.     

铜模铸造钒基贮氢合金的电化学性能研究

采用铜模铸造法制备了V3TiNi0.56Co0.3钒基贮氢合金,并进行物相组成、显微组织、电化学腐蚀性能和电化学循环稳定性能的测试与对比分析。结果表明,铜模铸造制备的V3Ti Ni0.56Co0.3钒基贮氢合金为非晶合金,显著改善了合金的电化学腐蚀性能和电化学循环稳定性能。与常规铸造相比,铜模铸造使其腐蚀电位正移389 m V、最大放电容量增大19.96%、充放电循环20次后的放电容量下降率从96.93%减小至40.22%。     

球磨参数对MgNi储氢合金电化学性能的影响

采用机械合金化法制备了MgNi非晶，并对不同制备工艺下的MgNi储氢合金的电化学性能进行了测试。对球磨参数、合金微观结构和合金电化学性能之间关系的分析结果表明，球磨过程中的转速、球料比R和球磨时间3个参数对合金电化学的影响是通过对合金微观结构的控制来实现的。     

Ni对复合储氢合金电化学性能的影响

采用二步重熔法制备了Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3/5％Mg2Ni复合材料.通过电池程控测试仪测定了Ni添加对复合储氢合金Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co075Mn0.4Al0.3/5％Mg2Ni电化学性能的影响.结果表明,添加Ni粉的合金电极经两个循环就可达到最大的放电容量,而未添加Ni的储氢合金电极需要13个循环才能够活化;当羟基镍粉由100％增加到200％时,合金的最大放电容量增幅分别达到7％、11.8％;在大电流放电试验中,添加Ni粉的合金电极呈良好的高倍率放电性能.     

La0.7Ce0.3Ni3.75Mn0.35Al0.15Cu0.75-xFex合金的相结构和电化学储氢性能（英文）

采用感应熔炼和热处理的方法制备La0.7Ce0.3Ni3.75Mn0.35Al0.15Cu0.75?xFex(x=0~0.20)合金,并研究合金的相结构和电化学储氢性能。全部合金均为单一的具有CaCu5结构的LaNi5相,LaNi5相的晶格常数a和晶胞体积随着x值的增加而增大。最大放电容量随着x值的增加从319.0mA·h/g(x=0)降低到291.9mA·h/g(x=0.20)。在1200mA/g的电流密度下HRD值从53.1%(x=0)降低到44.2%(x=0.20)。合金电极的循环稳定性随着x值的增加而增强,这主要归因于合金抗粉化能力的增强。     

电极制备工艺对储氢合金电化学性能的影响

通过合金电极电化学容量与粘结剂的类型、导电剂的用量、电极粉末颗粒尺寸的关系,讨论了制极制备工艺对储氢合金M1(NiCoSiMnAl)5电化学性能的影响。结果表明：选择6％－9％的PVA溶液作为粘结剂,合金电极可获得满意的充放电性能;采用粒度范围较宽的合金粉制作电极,有利于增加合金粉末的填充密度,提高储氢合金的利用率;导电剂用量对电极性能的影响显著。     

新型储氢合金电极Ti3dNi2的电化学性能

研究了新型储氢合金电极Ti3Ni2的电化学性能。实验结果表明：Ti3Ni2合金电极的最大放电容量达到384.4mAh/g(353K),相当于Ti3Ni2H3.7。在278K,最大容量为145.5mAh/g,相当于Ti3dNi2H1.47。高温条件下（353K）放电曲线有2个平台,在温度比较低时,放电曲线只有1个平台,与Mι（NidCoMnAl）5合金相比,Ti3Ni2合金电极的动力学性能不好, 此外,温度对Ti3Ni2合金电极的电化学性能影响明显。在温度比较高的条件下,合金的放电容量,动力学特性、荷电保持能力均有大幅改善。     

石墨烯对La_(0.94)Mg_(0.06)Ni_(3.49)Co_(0.73)Mn_(0.12)Al_(0.20)储氢合金电化学性能的影响

为了提高La_(0.94)Mg_(0.06)Ni_(3.49)Co_(0.73)Mn_(0.12)Al_(0.20)储氢合金的电化学性能,利用石墨烯与储氢合金研磨混合来对其进行表面改性处理。采用X射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析合金的相结构和表面形貌。结果表明:添加石墨烯后合金的相结构并没有发生改变,石墨烯包覆在了合金的表面,增大了合金的比表面积,提高了合金的电化学性能。当添加质量分数为5%的石墨烯时,电极的最大放电容量可达到380.6mAh/g,容量保持率S50从69.5%提高到71.1%。添加石墨烯后,交换电流密度、极限电流密度和腐蚀电位均变大、电化学反应阻抗降低,说明电极的动力学性能得到改善。     

快速凝固钛钒系贮氢合金电化学性能研究

研究了快速凝固处理对钛钒系贮氢电极合金Ti0.8Zr0．2V2．4Mn0．48Cr0．72Ni0．9的相结构、特别是电化学性能的影响规律。XRD研究表明：合金主要由六方结构的C14 Laves相和体心立方结构的钒基固溶体相所组成，快速凝固减少了合金中C14 Laves相的含量。电化学性能分析表明：快速凝固降低了合金电极的最大放电容量，增加了电极的活化次数，提高了电极表面的反应阻抗，恶化了电极的动力学性能，但是却大大改善了合金电极的循环稳定性。     

Ni对非晶态Co-B合金电化学储氢性能的影响

通过化学还原共沉积法引入元素Ni制备了三元非晶态Co-Ni-B合金,并研究了元素Ni对非晶Co-B合金电化学储氢性能的影响。结果表明,含镍23.8at%非晶态Ni-Co-B合金的可逆放电容量约为250mAh/g,较非晶Co-B合金下降约20mAh/g,但循环稳定性二者相同,即在650mA/g的高电流密度下循环60次容量几乎保持不变。但进一步增加Ni含量,含镍35.8at%的非晶态Ni-Co-B合金的放电容量和循环稳定性都较不掺杂时发生大幅下降。但是,元素Ni的引入能有效抑制高电流密度充电过程中Co-B合金表面大量氢气的析出,减小电极放电电压平台和容量在循环过程中的波动。这可能得益于以下2个原因:(1)非晶Ni-Co-B合金对水分解的电催化活性降低;(2)吸附态氢原子在非晶Ni-Co-B合金基体中的扩散速度高于在Co-B合金中的扩散速度。     

Mgl．7M0．3（M＝Mg，Ti，Al）Ni贮氢合金结构及性能研究

采用固态烧结法制备了Mg1．7M0．3(M＝Mg、Ti、A1)Ni贮氢合金，X射线衍射分析结果表明，适当提高烧结温度有利于Mg2Ni相的形成；Ti对Mg的取代未引起合金相结构的明显变化，而A1取代Mg除有Mg2Ni相外，还有一呈立方晶体结构的新相生成。Ti、A1对Mg的取代，不仅提高了Mg2Ni合金的放电容量，同时也提高了合金的循环寿命。     

水溶液中电沉积制备LaMg2Ni9储氢合金

利用水溶液电沉积法制备La Mg_2Ni_9储氢合金膜,通过测定合金膜的循环伏安曲线(CV)、交流阻抗(EIS)、Tafel极化曲线等研究其电化学性能,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)对合金膜表面形貌、结构及组成进行研究。结果表明:电沉积电流密度为40 A/dm~2时,La Mg_2Ni_9合金膜的表面粗糙并伴有裂纹,析氢电流密度为5.37A/dm~2,表观活化自由能△G~≠最低为47.26 k J/mol,证明合金膜良好的析氢性能;吸附值Q达到最大值为0.091μF·cm~(-2),表明合金膜具有较高的储氢性能。     

Mg65Cu25Y10金属玻璃时效处理的研究

采用铜辊旋淬法制备Mg65Cu25Y10金属玻璃条带,并在玻璃化温度附近对其进行时效处理.结果表明,对应不同的时效处理温度与时间,该合金条带具有不同的相组成.同时,时效处理对其室温塑性也有很大的影响,时效处理后条带的塑性变差.通过对时效处理前后条带的X射线衍射图谱和扫描电镜照片的分析,对Mg65Cu25Y10金属玻璃的晶化机理进行了初步探讨.