复相La-Mg-Ni系贮氢合金的退火研究进展

退火处理对复相La-Mg-Ni系贮氢合金的组织和电化学行为影响较大,介绍了近年来La-Mg-Ni系贮氢合金退火后,合金中Mg含量、微观结构、压力-组成-温度(PCT)特性曲线以及电化学行为的研究状况.分析了复相La-Mg-Ni系贮氢合金的发展应用仍需解决的问题,旨在为提高贮氢合金的电化学性能提供思路和依据.     

铸态La1-xSmxMg3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金的贮氢性能研究

采用真空感应熔炼方法制备了La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金,并系统研究了Sm替代La对合金相结构、形貌、以及贮氢性能的影响。XRD和SEM分析了合金的相结构,结果表明合金包含LaMgNi4和 LaNi5两相。La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)系列合金在348K,3MPa下的气态吸氢量随着Sm添加呈现逐渐降低的趋势,分别为1.859、 1.707、1.585、1.578、1.471 wt.%。合金的P-C-T曲线显示LaMgNi4相在吸放氢时有平坦的平台压,同时通过在323 K,348 K,373K下对合金P-C-T曲线的研究表明,La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金中LaMgNi4相在吸氢过程中的焓变在x = 0时的为-40.37 kJ/mol,随着Sm替代量增加到x = 0.4,焓变降到了-26.99 kJ/mol。而熵变也从x = 0时的-101.9 J/mol/K降到了x = 0.4时的-77.56 J/mol/K。La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金的电化学合金测试表明,最大放电容量随着Sm替代量的增加从347 mAh/g降到了270.5 mAh/g,但是合金的循环稳定性随着Sm替代的增加得到了很大的提高。     

镁系合金的贮氢性能

近年来，镁系合金作为下一代基础结构材料受到关注，正在作为笔记本电脑、移动电话等的壳体材料在许多领域得到实际应用。它作为金属结构材料具有轻量，耐久、振动吸收、电导、热导性能好以及良好的再生利用特性。镁还具有贮氢特性，可吸收7.6wt%(质量分数)的氢，与氢的可逆反应可探索用于贮氢及氢的输送。 镁是密排六方晶体结构，与氢结合形成稳定的氢化物相，是金红石型正方晶结构的β- MgH2。氢化物生成焓为－74.6kJ/molH2，脱氢反应要在300℃以上进行，这一温度在实用上显然过高，而且镁对氢分子离解为氢原子的触媒作用极弱，因此，Mg…     

（Ti0.7Zr0.2V0.1）Ni贮氢合金的电化学性能及氢致相变研究

研究了（Ｔｉ０．７Ｚｒ０．２Ｖ０．１）Ｎｉ合金的相结构和电化学性能,结果表明：在比较快的冷却条件下,合金铸态组织为具有Ｂ２结构的单一奥氏体相;充氢使唤结构和奥氏体相转变为单斜结构的马氏体相;反复电以放氢使Ｔｉ２Ｎｉ２和Ｚｒ９Ｎｉ相逐渐从母中析出。     

薄壁铸造铸态贮氢合金的电化学性能及微观分析

讨论了壁厚(1～10mm)对无钕低铈低钴LPC(NiCoMnAlCuFeSi)5和商用成分Mm(NiCoMnAl)5铸态贮氢合金电化学性能的影响。研究发现：10mm厚的两种合金活化性能均优于1～6mm厚度合金；在0.2C充放电制度下，两种合金的放电容量对铸锭厚度均不敏感，LPC(NiCoMnAlCuFeSi)。合金的最大容量约为285mAh／g，Mm(NiCoMnAl)5合金的放电容量约为300mAh／g；在1C充放电制度下，LPC(NiCoMnAlCuFeSi)5合金的最大容量约为250mAh／g，对壁厚不敏感，Mm(NiCoMnAl)5合金的放电容量为250～280mAh／g，对壁厚敏感，并且前者显示出更好的循环稳定性。造成LPC(NiCoMnAlCuFeSi)。合金电化学性能对冷却速度不敏感的主要原因是元素Cu、Fe和Si的作用；晶胞参数和内应力等因素的交互作用也对该合金的性能有一定的影响。     

高贮氢性能的Ti60Zr15Ni15Cu10非晶合金

氢能够溶解于非晶合金中 ,而且非晶合金吸氢后很少引起脆化 ,特别是含有Ｔｉ和Ｚｒ的非晶合金由于对氢具有相当高的化学亲和力 ,所以人们对其作为贮氢合金的应用进行了广泛的研究。一些研究结果已经证明 ,含钛的非晶合金能够从气相中也能通过电解法吸收氢气。按Ｈ/Ｍ比值所定义     

熔体快淬和退火的Mg—Ni—Nd合金的贮氢性能

Ｍｇ2 Ｎｉ具有高达 3 6 % (质量 )的吸氢容量而且氢化动力学也很高。但是传统熔炼 (ＩＭ )法难以生产纯净的Ｍｇ2 Ｎｉ合金 ,通常要求采取 5次以上的重熔并补加镁才能获得规定成分的产品 ,同时还要求进行反复的活化处理。燃烧合成 (ＣＳ)法则克服了熔炼法的弊端 ,使用高纯度粉末原料即可生产高纯度Ｍｇ2 Ｎｉ合金 ,即快速又节能。特别是氢化燃烧合成 (ＨＣＳ)法能够不用活化处理即可直接生产Ｍｇ2 Ｎｉ的完全氢化物Ｍｇ2 ＮｉＨ4 。ＨＣＳ法生产的优点是纯度高、氢化动力学高、贮氢容量高而且不需要任何活化处理。为了进一步确认ＨＣＳ法 ,…     

氟化处理对La0.67Mg0.33Ni2.25Co0.75贮氢合金电化学性能的影响

采用扫描电镜、充放电测试、线性极化和电位阶跃等方法研究了氟化处理对La0.67Mg0.33Ni2.25Co0.75贮氢合金电化学性能的影响。结果表明,氟化处理提高了合金电极的循环稳定性,合金电极50次充放电循环后的容量保持率显著提高。同时,氟化处理也提高合金电极的交换电流密度,降低极化电阻,并且有利于氢在合金中的扩散,从而显著改善合金的高倍率放电性能 (HRD)     

Fe0.85Mn0.15Ti0.9M0.1（M=Zr,V,Ca）合金的贮氢性能

系统地研究了Ｆｅ０．８５Ｍｎ０．１５Ｔｉ０．９Ｍ０．１（Ｍ＝Ｚｒ,Ｖ,Ｃａ）合金的贮氢性能。研究结果表明：Ｆｅ０．８５Ｍｎ０．１５Ｔｉ０．９Ｚｒ０．１合金在室温下经几分钟的孕育期就可吸氢,但合金在氢化过程中形成了氢含量很高的α相,导致合金的贮氢量降低,同时还使ｐ－ｃ－Ｔ曲线的平台特性变差;Ｆｅ０．８５Ｍｎ０１５Ｔｉ０．９Ｖ０．１合金的活化性能进上步得到改善,在室温下几乎不需要孕育期就可以吸氢,但同     

铸态Mm(NiCoMnAl)5.1Bx贮氢合金电化学性能研究

本文研究了B含量对铸态非化学计量比贮氢使合金Mm(NiCoMnAl)5.1Bx的相结构及其电化学性能的影响。结果表明，加B合金中除了CaCu5相以外还含有一定量的第二相MmCo4B，且随着B元素含量的增加而增加；B的加入有利于提高合金的活化性能和高倍率放电性能，合金的循环寿命亦有所提高，但不利于合金的放电容量和放电电压性能。     

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…     

La-Mg-Ni系AB3型贮氢电极合金的相结构与电化学性能

XRDRietveld分析显示,LaxMg3-xNi9(x=1.0-2.3)均由六方PuNi3型结构的主相及少量LaNi5及MgNi2杂相组成,主相的晶胞参数随x的增加而线性增大.合金的氢化物仍保持PuNi3型结构,但其晶胞体积有较大的膨胀.电化学测试表明,随x增加,合金的最大放电容量由88.3(x=1.0)逐渐增大到397.5mA·h/g(x=2.0),然后又降低到230mA·h/g(x=2.3).对放电容量超过348mA·h/g的合金(x=1.7-2.2),在放电电流i=400-1200mA/g的条件下,合金的高倍率放电性能(HRD)均随x增加而有不同程度的降低.HRD的缓慢降低主要与合金电极进行电荷迁移反应时的电催化活性的逐渐降低有关,而在x＞2.0时,HRD的快速降低与氢在合金中的扩散速率明显降低有关,上述合金经100次循环后合金的容量保持率为55.7%-62.9%,容量衰退较快与循环过程中La和Mg的氧化腐蚀以及合金较大的吸氢体积膨胀率有关.     

Hydrogen Storage Properties of Co-free La-Mg-Ni-Based Alloys

在Ar气保护下采用磁悬浮感应熔炼方法,制备无CoLa1.8Ti0.2MgNi9-xAlx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金,系统研究Al取代Ni对合金的结构及贮氢性能的影响。所有合金均包含LaMg2Ni9相,当Al含量x≥0.1,La(Ni,Al)5相取代LaNi5相、LaNi3相消失、LaNi2相出现。测试合金的焓变值与LaNi5合金(–30.6kJ/molH2)相近。Al取代Ni不仅提高合金电极的放电容量,而且改善循环稳定性及电化学动力学性能。La1.8Ti0.2MgNi8.7Al0.3合金贮氢性能较好,30℃下有效吸氢质量分数为1.32%;最大放电容量达到340mAh/g;1400mA/g放电电流密度下高倍率放电性能HRD1400高达79.8%;经100次充放电循环放电容量保持率为60%。     

V对贮氢合金微观结构和电化学性能的影响

为了开发AB5型稀土系低Co贮氢合金，研究了加V低Co贮氢合金M／Ni3．55Co0.3Mn0.4Al0．25Cu0．15Fe0.1Cr0.1Zn0.13Vx（x=0．02，0．05，0．08）V含量变化对放电容量、循环稳定性的影响机理。结果表明，加V低钴贮氢合金可以获得良好的综合电化学性能，但V的加入应严格控制。在本研究范围内，x=0．02的加V低钴贮氢合金具有最佳的综合电化学性能。     

La-Mg-Ni系贮氢合金的研究进展

La—Mg—Ni系贮氢合金是最具希望的新一代Ni—MH电池的负极材料,本文阐述了该合金系研究的主要进展,分析了LaMg—Ni系电极合金性能的主要影响因素,就提高La—Mg—Ni系电极合金电化学循环稳定性的问题提出了看法。     

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。     

铸态和退火态A2B7型La—Mg—Ni系合金的电化学研究

为了改善铸态La3MgNi14合金的电化学性能,在0．3MPa氩气气氛下对La3MgNi14合金进行了10h退火处理,退火温度分别为1123,1223和1323K。采用x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和电化学实验研究了合金的微观结构和电化学性能。结果表明,铸态及1123K温度退火后的合金由LaNi5相、（La,Mg）2Ni7相以及少量的LaNi2相组成。1223K温度退火后合金含有LaNis,（La,Mg）2Ni7和（La。Mg）Ni3相。1323K温度退火后合金的主相为LaNi5和（La,Mg）Ni3相。与铸态合金相比,退火后合金组织更加均匀,晶粒长大。随着退火温度的增加,合金的一些电化学性能（如最大放电容量、放电效率、循环稳定性）以及动力学参数（如高倍率放电性能）增强,而电位差和电荷迁移电阻降低。在本研究范围内,为了放电容量和循环稳定性之问的平衡,铸态La3MgNi14合金的适宜退火温度为1323K。     

La-Mg-Ni系贮氢合金的研究进展

综述了近几年La-Mg-Ni系贮氢合金的研究进展，阐述了为了提高电极合金综合性能所采取的手段，包括元素替代、制备复合贮氢材料、表面处理及制取工艺等。总结了La-Mg-Ni系贮氢合金目前存在的问题，并提出了今后应用研究的方向。     

热处理La—Mg—Ni系贮氢合金微观结构研究进展

热处理对贮氢合金的微观组织结构影响较大。详细综述了La—Mg—Ni系贮氢合金近年来热处理对相结构、相组成、晶胞体积、显微组织影响的研究现状,旨在为改善具有优异电极性能的La—Mg—Ni系贮氢合金微观组织的控制因素提供思路和依据。     

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.