放电等离子烧结制备Mg2-xNdxNi(x=0~0.3)储氢合金

采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了Mg_2-xNd_xNi(x=0,0.1,0.2,0.3)储氢合金.通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了合金的相结构和表面形貌,利用等容压差法分析测试了合金的压力-组成-温度(PCT)曲线和吸放氢动力学性能,研究了烧结温度、稀土元素Nd对储氢合金微观组织结构和储氢性能的影响,比较了SPS技术与真空感应熔炼法制备的Mg基合金组织结构和储氢性能的异同.结果表明:SPS制备的Mg_2-xNd_xNi(x=0~0.3)系列储氢合金具有多相结构,储氢合金的吸放氢动力学性能良好;Nd元素有利于Mg合金化,不利于储氢量;烧结温度对储氢量、PCT曲线平台性能有明显影响;当Mg_2-xNd_xNi系合金中含有Mg和NdMg₁₂相,PCT曲线出现双平台现象;与铸态合金相比,SPS制备的Mg_1.7Nd_0.3Ni储氢合金的吸放氢动力学性能较好,但储氢容量、放氢率和PCT曲线平台性能更差.     

钛基储氢合金的研究进展

钛基储氢合金储氢性能较好、成本低、储氢系统设计简单,因而备受关注。以提高合金氢化物热力学稳定性和储氢容量为出发点,简述了Ti-Fe、Ti-Cr、Ti-Mn、Ti-Zr、Ti-V系钛基储氢合金的研究进展,重点阐述了元素的置换或添加、制备工艺及热处理等对钛基合金储氢性能的影响,同时简述了提升钛基储氢合金活化性能的方法与措施,并对钛基储氢合金的发展前景进行了展望。     

放电等离子烧结制备储氢合金的应用研究现状

介绍了放电等离子烧结制备储氢合金的可行性,从La-Mg-Ni系、Mg基、Ti-V基合金的微观结构及其吸放氢性能等角度综述了放电等离子烧结在储氢合金中的应用研究进展,并指出储氢合金吸放氢性能的改善原因在于适当温度的放电等离子烧结促进了合金中新相的形成,控制了合金晶粒尺寸。     

铝镓合金制氢技术研究进展

氢气是最具发展潜力的二次能源,但储存和运输的高成本和低安全性是阻碍其应用的技术瓶颈。铝镓合金是一种集制备、存储为一体的长效能量储存模式,作为新型储氢材料的深度开发与利用而受到青睐。探讨了铝镓合金的反应机理,介绍了国内外铝镓合金的制备方法及研究进展,对未来的研究方向进行了展望。     

专利名称：钒基固溶体储氢合金及其制备方法

一种钒基固溶体储氢合金及其制备方法，涉及金属功能材料及其制备方法，主要解决钒基固溶体储氢合金制备的低成本化问题。适用于钒基固溶体储氢合金和钛基储氢合金的制备。本发明制备包括：原料的选择与处理，配料与混料，制作反应器，     

机械合金化Mg-Ni二元系储氢合金的研究

分析了Mg Ni二元合金研究的理论和现实意义。指出机械合金化是提高Mg Ni二元合金储氢性能的有效制备方法 ,并重点分析了球磨方式对合金结构及其储氢性能的影响。对目前研究较多的Mg Ni二元合金及其储氢性能分别进行了介绍     

稀土储氢合金让电池更好用

正近日,由北京中科创星注资800万元投资的新型稀土镁镍基储氢合金电极生产线已正式生产,目前已对外销售280 kg的成品。公司选用燕山大学自主知识产权的合金制备技术,通过稀土镁镍基储氢合金相结构与电化学储氢性能间的匹配关系,优化合金结构特性,开发出不同优势性能的RE-Mg-Ni基储氢合金新产品。     

La-Y-Ni系储氢合金材料的研究进展

作为镍氢电池负极材料的储氢合金是制约镍氢电池能量密度的关键之一,为了提高镍氢电池的能量密度,科研工作者开发出了具有超晶格结构的La-Mg-Ni系高容量型储氢合金。但是在制备该类型合金时存在组分难以控制、工艺过程复杂以及安全隐患等问题。近年来,La-Y-Ni系储氢合金材料由于其容量高且易制备而受到了人们的广泛关注。本文总结并分析了La-Y-Ni储氢合金材料的组织结构、电化学性能以及PCT平台特性,探讨了存在的问题,并对下一步的工作方向进行了展望。     

氢化燃烧法合成镁基储氢合金进展

以Mg2 Ni为例系统综述了氢化燃烧法制备镁基储氢合金的进展 ,包括其工作原理 ,氢化燃烧法和其它制备镁基储氢合金方法的比较 ,影响氢化燃烧的因素以及材料的氢化特性。较为详细地介绍了国内外的研究状况并进行比较 ,通过比较Mg2 Ni、Mg2 FeH6 、Mg2 CoH5等储氢合金的吸氢性能 ,指出制备镁基储氢合金的理想发展方向应该是采用复合方法获得实用产品 ,即结合氢化燃烧 ,机械合金化 ,多元化 ,纳米化等方法 ,制备非晶态合金 ,以期达到低温下吸放氢量大于 5 %(质量分数 ) ,具有良好的动力学性能 ,使用寿命长 ,低价格的效果。     

TiFe基合金储氢活化性能研究进展

TiFe基合金吸氢量大、放氢压力适中、成本低廉,可应用于太阳能、风电储能系统中,是一种非常具有应用潜力的室温储氢材料。但其活化性能很差,需在670 K、高氢压下活化后才能吸氢。针对如何改善TiFe合金的活化性能,国内外研究者进行了大量的研究工作。本文综述了TiFe合金的国内外研究进展,介绍了TiFe合金的相结构、氢化物相结构,TiFe储氢合金的风电储能应用研究进展;从活化特点、表面偏析、活化条件等方面对TiFe合金储氢活化的机制进行了系统归纳;从过量添加合适的Ti、过渡金属元素和稀土元素的替代或添加、制备工艺及表面改性等方面,总结了改善其活化性能的方法以及活化性能改善的机制。通过降低合金表面的致密性以促进氢原子快速进入合金表面、增加相界面或引入晶体缺陷以提高氢原子的扩散能力等,多方面策略联用来改善合金的活化性能,是未来TiFe室温储氢合金实际应用的重点研究方向。     

TiZrNi准晶电化学储氢性能研究

准晶是一种结构特殊的固态有序相.其特殊的原子排列方式可能会使其具有较高的储氢性能.研究目的是获得Ti系准晶,并对其电化学储氢性能进行研究.采用铸造法炼制合金,准晶难以形成.因此采用首先通过机械合金化获得非平衡态合金,然后对非平衡态合金进行不同温度热处理来获得准晶的技术路线.采用机械合金化制备了Ti42.5 Zr42.5 Ni15非晶.在机械合金化过程中要注意气体保护,否则难以形成非晶.将非晶合金在530℃处理2h后,在基体中出现了准晶,此时的基体为准晶和晶态混合物,准晶占大部分.经750℃处理2h后,合金基体中只有晶态存在.对不同状态合金进行了电化学储氢特性测量.对于非晶、准晶、晶态三状态合金,其电化学储氢均存在一个活化过程.非晶态的容量最高,其次为准晶态,晶态最低.     

稀土储氢合金性能影响因素分析

稀土储氢合金具有容量高、可大功率充放电、循环寿命长、无污染等优点,是镍氢电池负极的主要材料.近年来,我国在稀土储氢合金的研究与应用方面都取得了很大的成绩.结合此领域近几年国内外的相关实验研究成果,分别对影响稀土储氢合金性能的制备工艺、组成成分、颗粒度、热处理工艺及表面处理等各方面因素进行了综述,指出我国稀土储氢合金的性能与世界先进水平相比还存在较大差距,今后应积极开发新工艺、加快技术革新,从优化合金成分、降低生产成本、改善合金高倍率放电性能等方面着手加强研究.     

气体雾化LaNi5型储氢合金粉末特性的研究

采用金相显微镜、扫描电镜、俄歇能谱探针、Ｘ射线衍射对气体雾化法制备的储氢合金粉末的物理特性、表面化学状态、显微组织结构进行了初步探讨，并将其与熔铸破碎法所制备的合金粉末相比较。结果表明：气体雾化法制备的储氢合金粉末氧含量低，呈球形无表面缺陷；物相组成为单一ＬａＮｉ５相；显微结构呈细小胞状晶和枝状晶组织。     

制备方法对TiNi储氢电极合金性能的影响研究

为了提高TiNi储氢电极合金的性能,分别采用四种不同的工艺制备了TiNi储氢电极合金,并进行了循环稳定性与电化学腐蚀性能的测试与分析。结果表明:与常规感应熔炼相比,真空感应熔炼、机械振动辅助真空感应熔炼和超声振动辅助真空感应熔炼制备方法使TiNi储氢电极合金的放电容量衰减率分别减小34%、48%和65%,腐蚀电位分别正移了92、141和173 mV。真空感应熔炼、机械振动辅助真空感应熔炼和超声振动辅助真空感应熔炼制备方法有利于改善TiNi储氢电极合金的循环稳定性和电化学腐蚀性能,其中以超声振动辅助真空感应熔炼最佳。TiNi储氢电极合金的制备方法应优选超声振动辅助真空感应熔炼。     

掺杂金属氧化物对Mg基储氢合金性能的影响

Mg基储氢合金储量丰富、价格低、具有较高的储氢容量且环保无污染,是一种很有发展前景的储氢材料。但是该类合金吸放氢动力学性能差、吸放氢温度高,氢化物稳定不易分解,这些缺点使其应用受到一定限制。通过在Mg基储氢合金中进行元素替代或催化掺杂可以达到改善性能的作用。其中,在Mg基储氢合金中掺杂氧化物改善合金储氢性能的研究工作引起广泛关注。本文系统地分析总结了近年来在Mg基储氢合金中掺杂氧化物改善储氢性能的研究成果,对于开发具有商业价值的镁基储氢材料具有一定指导意义。     

特种工艺方法制备储氢合金评述

首先分别简述了气体雾化法、熔体快淬法和铸带法制备储氢合金的微观组织结构特征和电化学性能。其次从合金电极充—放电机理出发分析了具有易活化、高容量、长寿命及高倍率性能等优异电化学性能的储氢合金应该具有的理想微观组织特征。说明了气体雾化法和快淬法在储氧合金制备中固有的弊端，指出铸带法是3种特种工艺方法中制备高性能AB5型储氢合金的最佳选择。     

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。     

元素替代在AB5型储氢合金中应用的研究进展

简要回顾了AB5型储氢合金的发展历程,综述了元素替代对AB5型储氢合金相结构与储氢性能的影响,总结了各种元素进行替代的研究进展。就目前的研究现状指出了元素替代在AB5型储氢合金应用中存在的问题以及今后的发展方向。     

磁控溅射TiNiLaZr合金膜的制备与电化学性能研究

前言Ti合金具有较好的储氢能力和抗腐蚀性，已得到许多储氢工作者的关注［’－‘］，并被认为是未来最具竞争潜力的储氢合金系列。在Ti中加入微量La，可明显改善其活化性能”‘。虽然已有研究者利用离子溅射制备出TINi合金膜［‘］，但将加入微量La、Zr的TINi合金制成非晶膜还较少有报道。本文在制备TINILaZr非晶膜及测定合金的电化学性能方面做了一些探索性工作。1合金膜的制备1．l合全膜的制备方法利用430H磁控溅射仪制备合金膜。将纯度为99．9％的Ni块、98％的La块及99．9％的Zr块按一定比例拼在纯度为99．9％的Ti靶上，制成复…     

AB5型含Mn储氢合金的研究综述

文章评述了近年来人们对提高AB5型含Mn储氢合金综合性能所进行的研究。通过综述AB5型含Mn稀土系储氢合金Mn在合金中的作用及Mn含量变化、显微结构等对储氢合金的影响,得出储氢合金中Mn对吸氢平台压力、储氢容量、吸放氢速率、循环寿命的影响。通过利用Mn元素对B侧元素的部分或全部替代或Mn被其它元素替代,可以对AB5型储氢合金进行更深入研究,从而进一步提高其综合性能。