Electrochemical performance of Zn-O.3Bi-O.O6Ti alloy

实验室通过熔炼、轧制等制备无铅的Zn-0.3Bi-0.06Ti合金板带材,并测得其强度、硬度和拉伸性能.利用电化学工作站,通过计时电位法和线性电位扫描法研究Zn-0.3Bi-0.06Ti合金的电化学性能,借助金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段对合金微观组织进行观察和分析.结果发现:在传统制备工艺基础上采用水冷模铸造和轧制前加热工作辊的方法,能够解决无铅电池用锌合金轧制难的问题；通过电化学测试发现Zn-0.3Bi-0.06Ti合金表现出典型的钝化电化学性能,PVi(2 h)测试中合金电极电势在-1.35 V左右保持稳定,但出现明显的点蚀,腐蚀产物由ZnO、Zn(OH)2、Ti3O5和TiO2组成.     

两步法制备Mg-Ni系贮氢合金及其表面改性

采用先在高温下烧结使元素充分扩散,然后再球磨的两步法制备了一系列的Mg Ni系贮氢合金Mg2Ni、Mg1.7 Al0.3Ni、Mg1.7Ti0.3Ni和Mg1.9Ti0.1Ni0.8Al0.2,研究了将Mg2Ni用Ti、Al部分替换Mg和化学镀对合金电极的影响,并对试样进行了XRD分析和电化学性能测量。结果表明Mg1.7Al0.3Ni合金中形成一种新相,该相具有面心立方结构,晶格常数为0.604nm,Mg1.7Al0.3Ni的电化学容量较高,这应与这种新相的形成有关。这一结论对用两步法制备Mg Ni系贮氢合金有意义。该合金经次磷酸钠作还原剂的碱性化学镀镍后,电化学容量有非常明显的提高,但对循环稳定性的改善不明显。     

工艺对MI(NiCoMnTi)_5贮氢合金性能的影响

本文应用电化学测试和差热分析(DTA)等技术对不同工艺制备的MI(NiCoMnTi)_5贮氢合金进行了较为详细的研究,发现工艺条件通过制约合金相结构和显微组织明显影响其电化学性能。     

稀土基合金对CoB宽温区电化学性能的影响

CoB类非晶合金具有较高的可逆放电容量,是碱性二次电池的理想负极材料,但是其高低温电化学性能亟待改善。采用化学还原法和感应熔炼法分别制备CoB类非晶合金(以CoB表示)和稀土基La0.7Mg0.3Ni3.5合金(以LaMgNi表示),再利用机械球磨法将所制得的LaMgNi合金和CoB合金进行充分混合,获得CoB-LaMgNi复合合金,研究了稀土基LaMgNi合金的添加对CoB合金的宽温区电化学性能的影响机制。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对所制备的合金进行物相分析和表面形貌分析。合金电极的电化学性能利用恒电流充放电循环、恒电位阶跃放电、高倍率放电(HRD)、电化学交流阻抗(EIS)、线性极化(LP)、阳极极化(AP)等进行测试。实验结果表明,稀土基LaMgNi合金的添加可以显著改善CoB非晶合金的宽温区电化学充放电性能。     

Al-Ga-Mg-Sn-xSi阳极合金电化学性能研究

熔炼并制备了铝空气电池用阳极材料Al-0.02Ga-0.5Mg-0.1Sn-x Si[x=0~0.2%(质量分数)]合金,通过测试合金的自腐蚀速率、开路电位(OCP)、极化曲线(Tafel)以及电化学阻抗(EIS)等,研究了其在4 mol/L Na OH溶液中的电化学性能;采用能量散射X射线谱(EDX)分析了合金中偏析相元素成分,并结合扫描电镜(SEM)观察了合金的腐蚀形貌。结果表明:合金中添加Si可降低自腐蚀速率,提高其电化学性能;但过量的Si会加剧合金点蚀。随着Si含量增加,合金开路电位负移,放电电压升高;当Si含量为0.1%时,合金具有最佳的综合性能,自腐蚀速率最小[0.113 mg/(cm2·min)],开路电位最负(-1.80 V),20 m A恒流放电时单电池电压达1.50 V。     

Ti掺杂对Li_(1.167)Ni_(0.4)Mn_(0.383)Co_(0.05)O_2的影响

用氢氧化物共沉淀法结合固相反应合成锂离子电池正极材料Li_(1.167)Ni_(0.4-x)Mn_(0.383)Co_(0.05)Ti_xO_2(x=0、0.02、0.04、0.06和0.08)。通过XRD、SEM、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和电化学性能测试,考察Ti掺杂量x对产物晶体结构和电化学性能的影响。Ti掺杂可提高材料的循环性能,Li_(1.167)Ni_(0.36)Mn_(0.383)Co_(0.05)Ti_(0.04)O_2材料具有最优的电化学性能,以0.1 C在2.0~4.8 V循环,首次放电比容量为186.6 m Ah/g,循环10次的容量保持率为99.4%。     

含Fe的AB5型贮氢合金的性能

为了分析Fe替代Co的作用效果,对所制备的AB5型贮氢合金MmNi3.55Co0.75-xMn0.4Al0.3Fex(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4和0.5)进行了电化学性能与结构测试。当x≤0.2时,Fe有利于合金综合电化学性能的提高;随着Fe含量增加,合金晶胞参数及体积(a、c、c/a和V)增加。     

表面氧化对Mg-Hg-Ga合金电化学性能影响

镁合金阳极材料表面处理后在大气中放一段时间,表面极易发生氧化。针对表面氧化对Mg-Hg-Ga合金电化学性能的影响展开研究,首先采用扫描电子显微镜法(SEM)观察了氧化物的表面形貌及分布,通过恒流极化、动电位扫描、交流阻抗等电化学方法,研究了表面氧化对Mg-Hg-Ga合金电化学性能的影响。研究表明:表面氧化后氧化物分布较为均匀致密,合金腐蚀电流密度降低,电极电位升高,这与析氢测试及交流阻抗的结果相吻合。     

银含量对正极板栅合金性能的影响

在偏光显微镜下观察铅–钙–锡–铝–银合金组织结构时发现,掺入适量的银可以细化铅基合金的晶粒。通过合金的拉伸测试、蠕变测试和硬度测试,发现添加适量的银可以提高正极板栅的机械性能。用不同银含量的合金制成工作电极,利用循环伏安(CV)、恒流腐蚀的测试方法研究含银合金作为正极板栅合金的电化学性能。测试结果表明,加入适量的银可以提高板栅的析氧电位与合金的耐腐蚀性能。     

Mg-Ti-Mn-Ni基非晶贮氢合金的电化学性能研究

所有贮氢合金全部采用机械合金化方法制备。研究包括两方面内容:第一,研究了Al、Cu、V、Zr等4种元素部分替代四元Mg45Ti5Mn5Ni45合金中的Mn之后,对合金电化学性能的影响,电化学性能测试结果表明:Al、Cu、V、Zr对Mn部分替代后所形成的五元合金,与四元Mg45Ti5Mn5Ni45合金相比较,最大放电容量、循环稳定性都有大幅度提高,其中Mg45Ti5Mn2.5Al2.5Ni45合金的综合性能最佳;第二,研究了不同的球磨工艺对Mg45Ti5Mn2.5Al2.5Ni45合金电化学性能的影响,研究表明:球磨时间、球磨产物的相结构是决定合金电化学性能的两个关键因素。     

连铸和浇铸铅钙板栅合金性能初探

通过金相组织结构观察、电化学测试方法,分析了连铸和浇铸铅钙板栅合金的性能。研究结果显示,缺少连轧的连铸板栅晶体颗粒较大,强度和硬度较差,且容易生成致密的PbSO4腐蚀物,影响板栅导电性。连铸必须配有连轧才能达到超过浇铸的效果。     

碱锰电池负极材料无汞锌合金粉的放电性能

利用雾化法制备的耐蚀性较高的二元、三元及四元无汞锌合金粉,组装成AA型碱锰电池,进行恒流连续放电实验,得到了各种锌合金粉的放电曲线和放电容量。结果表明,Zn-1.0%In、Zn-0.20%Pb、Zn-0.1%In-0.1%Pb、Zn-0.1%In-0.2%Pb、Zn-0.10%In-0.05%Bi-0.005%Al(式中百分数均为摩尔百分数)无汞锌合金粉的放电性能较为优异,其放电容量已基本达到或超过比利时进口锌粉的放电容量。     

国内铅酸电池板栅材料的研究进展

介绍了铅酸电池板栅材料在机械铸造性能、电化学性能及物理性能等方面的研究进展。Pb-Sb基合金的机械铸造性能好、循环寿命长、腐蚀均匀,但电阻大,无法制成密封电池;耐腐蚀性能相对较差,过充时析出有毒气体。Pb-Ca基合金的硬化速度快、电阻小、免维护性能好、没有有毒气体析出,但抗蠕变性能差,铸造时有Ca烧损、深循环性能差。     

石墨包覆对含Ti、Zr镁基合金性能的影响

用机械合金化法成功地合成了Mg0.9Ti0.1-x Zrx Ni(x =0.00,0.02,0.04,0.06)合金,研究了Zr和Ti的添加对Mg50Ni50型镁基合金电极容量和循环寿命的影响。同时,探索了用球磨法对四元非晶合金Mg0.9Ti0.06Zr0.04Ni进行石墨包覆的工艺及其对合金电极循环寿命和放电容量的影响。结果表明,在此系列合金中,石墨对Mg0.9Ti0.06Zr0.04Ni合金的包覆使合金电极容量和循环寿命都有所提高。同时对包覆石墨前后的合金进行了电子扫描电镜(SEM)和合金表面元素组成分布(EDAX)测试,来进一步研究石墨包覆对提高镁基合金抗腐蚀性能的作用机理。     

不同结构Pd膜对Nb_(49)Ni_(25)Ti_(26)氢渗透性能的影响

采用两种化学镀钯方法(次磷酸钠还原法和肼基还原法)在Nb49Ni25Ti26合金基底上制备Pd(钯)沉积膜,并对两种Pd膜进行XRD结构分析和SEM形貌表征,结果表明,次磷酸钠还原法制备的Pd膜颗粒沉积致密,排列聚集,颗粒尺寸均匀。氢分离电化学性能测试结果表明,以次磷酸钠为还原剂制备的非晶态Pd膜更有利于氢在合金中扩散,具有更高的氢扩散系数。     

非晶态Mg0.7Ti0.225Al0.075Ni贮氢合金电极交流阻抗谱

测定了不同荷电状态的非晶态镁基贮氢合金电极的电化学交流阻抗谱(EIS),并分析得到该电极的等效电路图。结果表明:(1)随放电深度的增加,电荷传递阻抗R3先减小后增大;(2)Al元素部分取代含Ti的MgNi可以减小电荷传递电阻,改善电极的电化学反应性能。     

掺杂离子价态对LiFePO4电化学性能的影响

橄榄石型LiFePO4是一种新型锂离子电池正极材料。选取Ga3+、Ti4+、Ta5+和Mo6+在LiFePO4的Fe(M2)位掺杂,以探讨掺杂离子的价态对试样电化学性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、电化学阻抗谱(EIS)以及电化学测试表明,掺杂Ti4+的样品具有最好的电化学性能。     

钛合金在硫酸溶液中的电化学行为

SST—861钛合金在不同浓度H_2SO_4溶液中的阳极伏安特性和阳极溶解行为表明,钛合金在不同电位下其成份会有不同程度的溶解,但溶解腐蚀速度很小,当电位到达一定值时会产生能导电的钝化膜。     

球形Li_4Ti_5O_(12)/NC复合材料的制备及性能

以CH_3COOLi为锂源、Ti(OC_4H_9)_4为钛源、聚乙二醇(PEG)1000为碳源、CO(NH_2)_2为氮源,采用溶胶-凝胶法制备球形氮修饰碳(NC)包覆钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))复合材料。用XRD、X射线光电子能谱(XPS)和热重测试分析材料的晶型及元素组成,用SEM和透射电子显微镜测试分析结构。制备的材料呈球形,NC包覆未改变Li_4Ti_5O_(12)的晶型,但会导致烧结过程中部分Ti~(4+)还原成Ti~(3+)。恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等测试表明:NC包覆,可提高Li_4Ti_5O_(12)的电化学性能,当NC包覆量为4.11%时,复合材料的循环性能最好,以1 C在0.8~2.5 V循环100次,仍保持103.5 mAh/g的比容量。