基于AB_5合金复合贮氢材料的研究进展

制备复合贮氢材料是改善贮氢合金性能,克服单一合金缺点的一条有效途径。基于AB_5贮氢合金的特点,对利用AB_5合金制备复合贮氢材料等方面的研究进行了总结。AB_5贮氢合金一般具有CaCu5晶体结构,具有相对较高的吸氢容量、良好的循环稳定性、低平衡压、吸氢动力学快和良好的抗杂质性等优点,尤其与其他贮氢材料进行复合作为燃料电池用贮氢罐的候选材料,具有很好的开发应用前景。主要涉及了AB_5/AB2,AB_5/Mg(Mg基)、AB_5/V-Ti,AB_5/碳材料等二元复合贮氢材料的研究进展。阐述了各种复合材料的相组成、微观结构、贮氢性能以及作用机制等,并对今后复合贮氢材料的研究方向进行了展望,如利用材料计算方法对复合材料热力学、动力学等方面进行理论计算、新制备工艺开发、AB_5合金与多元体系贮氢材料进行复合。     

稀土-镁-镍系贮氢合金电极材料的最新研究进展

综述了最近几年稀土-镁-镍系贮氢合金电极的最新研究进展,主要包括合金材料的组成、制备方法、微观结构以及吸放氢动力学行为和电化学性能等方面的研究.发现复合体系的放电容量为此类合金中最大的,可达到1014 mA·h·g-1.分析讨论了多元合金的复杂结构,各种替代元素对材料性能影响的原因.指出了稀土-镁-镍系贮氢合金的优缺点以及发展趋势.     

贮氢合金的研究和进展

概述了近几年来国内两种主要贮氢材料：AB型贮氢合金和Mg—Ni—RE系贮氢合金的研究和进展，着重阐述了添加不同稀土和采用不同工艺条件对两种贮氢合金的贮氢量、吸放氢速度等贮氢性能的影响，总结了当前的研究现状和需要解决的主要问题，提出了今后应用研究的方向。     

贮氢电极合金研究的进展

综述了镍氢电池贮氢电极合金的研究进展情况，论述了目前已经用于生产的稀土系ＡＢ３型和Ｚｒ系ＡＢ２型贮氢电极合金的材料组成和各种添加元素及表面处理对民化学性能的影响，简述了材料的制备方法等。     

高倍率AB5型稀土贮氢合金的研究进展

综述了AB5型稀土贮氢合金高倍率放电性能的影响因素。从合金成分、制备工艺、粒度控制以及表面改性等几个方面进行总结，并对贮氢合金高倍率放电机制等问题进行了讨论。开发低钴无钴系列合金、非化学计量比、形成双相合金、控制粒度分布以及表面改性处理是目前改善AB5型稀土贮氢合金高倍率放电性能的有效途径。     

Ni/MH电池用AB_5型贮氢合金电极研究进展

综述AB_5型贮氢合金电极的研究现状, 总结了目前改善AB_5型稀土系贮氢合金综合性能的方法.详细介绍了合金成分优化,控制合金组织结构,形成第二相和表面处理等方面的研究进展.通过这些途径,可以对AB_5型贮氢合金进行深入研究,从而进一步提高合金的性能.     

钒基固溶体贮氢合金研究现状

贮氢合金是MH/Ni电池技术的核心,为了满足镍氢电池作为动力电池的要求,开发低成本、高功率、高稳定性的贮氢合金,近年来人们在进一步提高其电化学性能方面做了大量工作。钒基固溶体贮氢合金是近年来开发的一种新型高性能贮氢材料。介绍了氢钒反应特点和钒基固溶体合金的制备方法,对无电化学活性的基质合金,用元素取代、合成复合合金和多相合金等多种方法,得到一些性能较好的负极材料。并对钒基固溶体贮氢合金的研究及开发现状进行了综述,指出了固溶体合金的研究方向。     

稀土贮氢材料的发展动向

本文综述了稀土贮氢材料的发展动向，其特点是稀土贮氢材料向多元化合金的方向发展；开发适合各种应用要求的贮氢合金；大力开发贮氢材料的应用。近年来ＭＨ－Ｎｉ电池的开发成功及投入生产，促进了贮氢材料的发展，新型贮氢材料的出现又反过来促进ＭＨ－Ｎｉ电池的产生和应用。稀土贮氢材料也面临着竞争和挑战，必须降低成本，提高性能，开发新一代电池的贮氢合金。     

AB5型贮氢合金结构分析

贮氢合金的电极性能取决于贮氢合金的微结构。从晶体结构、电子结构及化学键结构等各方面对市场上广泛应用的AB5型贮氢合金的结构进行综述，同时讨论合金结构与合金吸放氢性能之间的关系。     

镧稀土金属—镍贮氢材料

研究了以富镧稀土金属(简称Ml)为吸氢元素组成的MlNi_5合金的贮氢特性。给出了试验合金不同温度下的等温线和动力学曲线。同时计算出MlNi_5氢化物的各种热力学参数,并就该合金的主要贮氢特性与LaNi_5和MmNi_5材料作详细比较和讨论。作者认为,M1Ni_5材料资源丰富,性能优良,制取方便,价格低廉,是一种很有实用价值的贮氢金属材料。     

Phase Structure and Electrochemical Properties of RE-Mg Based Composite Hydrogen Storage Alloys

Rareearth basedAB5 typealloy ,akindofhy drogenstoragealloyusedasnegativeelectrodemateri alsofthenickel/metalhydride (Ni/MH )secondarybattery ,haseasyinitialactivation ,longcyclelifeandlowcost ,butstillasmalldischargecapacity ,poorhigh ratedischargeability(HRD)andpoorpropertiesatlowtemperature[1,2 ] .Therefore ,howtoincreaseitsdischargecapacityandtoimproveotherelectrochemi calpropertiesismeaningfulbothintheoryandinpracticalapplication .Mg basedhydrogenstorageal loysareremarkablebecauseofitsr…     

Evolution of Hydrogen Storage Alloys Prepared by Special Methods

Microstructure characteristics and electrochemical properties of hydrogen storage alloys prepared by gas atomization, melt spinning and strip casting respectively were outlined.The advantages, disadvantages and research development of the above methods for preparing hydrogen storage alloys were explained.The strip casting is a new special means for preparing AB5 rare earth hydrogen storage alloys of high performance and low cost, and the study of the strip casting for preparing hydrogen storage alloys is presented specially.     

RE-Mg-Ni系储氢合金高倍率放电性能研究现状

RE-Mg-Ni系储氢合金具有超晶格结构,其主相晶格单元是由一定比率的AB5单元和AB2单元沿c轴交替层叠排列而成。该类型合金自问世以来便以其高容量、易活化的优势受到人们的广泛关注,然而其循环稳定性及高倍率放电性能不尽人意。人们通过大量研究有效提高了其循环稳定性,使其基本满足了商业化要求。但是要将基于该负极材料的镍氢电池应用在混合动力汽车上,仍需改进其高倍率放电性能。系统分析了元素替代、多元合金化、制备工艺、化合物复合、表面处理等手段对RE-Mg-Ni系储氢合金晶体结构及高倍率放电性能的影响。其中元素替代是一种重要且有效的手段,文中分析了不同稀土元素及B侧元素的作用机制,结果表明,B侧组分采用Ni,Co,Mn,Al的储氢合金具有较好的性能。多元合金化是一种复杂的过程,不同元素间可能存在一定的协同作用,研究其作用机制也是下一步的工作重点。通过优化实验方案,综合使用多种改性手段,可以得到高倍率放电性能良好的RE-Mg-Ni系储氢合金,使其基本满足电动工具用镍氢电池的要求,并可望在以后的研究中进一步提高其高倍率放电性能,使其满足混合动力汽车用镍氢电池的要求,实现良好的经济和社会效益。     

Effect of Fe and Cu on Electrochemical Characteristics of Low-Co AB5 Type Alloys

In order to further reduce the cost of AB5 type rare earth-based hydrogen storage alloy, a low-Co AB5 type hydrogen storage alloy were by substituting Co with Cu and Fe.The characteristics of these alloys have been investigated by means of XRD, PCT, and measurement of electrochemical capacity and cycle life.The test results show that the effect of these two kinds of substituting elements on discharge capacity is Cu ＞ Fe, and the cycle life is on the contrary.Both of them have no distinct influence on activity speed, but activity speed increases with the decrease of Co.By the order way, the high discharge rate characteristics rise with the addition of Cu and decreasing of Co.     

Composition optimization and electrochemical characteristics of Co-free Fe-containing AB5-type hydrogen storage alloys through uniform design

In order to reduce the cost of AB5-type hydrogen storage alloys, effects of substitution of Ce for La (A side) and Fe, Mn, Al for Ni (B side) on structural and electrochemical properties of (LaCe)1(NiFeMnAl)5 alloys were studied systematically. To make component uniform and operation easy, uniform design (UD) method was introduced into the study of composition optimization of Co-free Fe-containing AB5-type alloys for the first time. X-ray diffraction (XRD) results showed that the designed alloys were of single CaCu5-type structure phase. The replacement of Fe had a severe effect on electrochemical capacity, and the substitution of Fe and Al had a synergetic action among the unit cell volume, cycling stability and high rate discharge property. Interestingly, it was found that the hydrogen storage alloys with exces-sively high plateau pressure showed a tilted line in Nyquist plot instead of the semicircle, and the current decayed rapidly to near zero at the beginning of the step in constant potential step (CPS), indicating that electrochemical impedance spectra (EIS) and CPS cannot accurately measure the electrochemical kinetics process of the hydrogen storage alloys with excessively high plateau pressure.     

MmNi5-x(CoAlMn)x/Mg纳米晶复合储氢合金的吸氢性能

研究了机械合金化制备的ＭｍＮｉ５－ｘ（ＣｏＡｌＭｎ）ｘ／Ｍｇ纳米晶复合储氢合金的吸氢特性。通过测定不同镁含量的ＭｍＮｉ５－ｘ（ＣｏＡｌＭｎ）ｘ／Ｍｇ纳米晶复合储氢合金的吸氢ＰＣＴ曲线,考察了镁含量对其吸氢特性的影响。根据对吸氢速度的测定研究了机械合金化对储氢合金的吸氢动力学特性的影响。机械合金化制备的纳米晶复合储氢合金的活化性能与ＭｍＮｉＭ５－ｘ（ＣｏＡｌＭｎ）ｘ铸态合金相比有较大的提高,不需活化或只需一次活化即可吸氢,吸氢量及吸氢的动力学性能与铸态合金相比也有很大的提高。最后对机械合金化形成的纳米晶吸氢特性进行了分析。     

含Fe低CoAB5型贮氢合金的性能与结构

得到综合电性能良好的低CoAB5型贮氢合金成分。本文对所设计的一系列含Fe低CoAB5型贮氢合金MmNi3．55Co0.75-xMn0.4Al0.3Fex（x=0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5）进行了相关性能与结构测试，同时分析了对低CoMmB5合金结构参数与电性能之间的关系进行详细分析与表征。     

Electrochemical Properties of Sn Doped AB_5 Non-Stoichiometric Hydrogen Absorbing Alloys-Ⅱ

Ｒａｒｅｅａｒｔｈｈｙｄｒｏｇｅｎａｂｓｏｒｂｉｎｇａｌｌｏｙｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｎｉｃｋｅｌ ｍｅｔａｌｌｉｃｈｙｄｒｉｄｅｂａｔｔｅｒｉｅｓ(Ｎｉ ＭＨ )ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｓｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｒｅｓｐｅｃｔｔｏｅｎｅｒｇｙｄｅｎｓｉｔｙ ,ａｃｔｉｖａｔｉｏｎａｎｄｃｙｃｌｉｎｇｌｉｆｅ .ＴｈｅｒａｔｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆＮｉ ＭＨｂａｔｔｅｒｉｅｓｍｕｓｔｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｇｒｅａｔｌｙｂｅｃａｕ…