Nd含量对稀土储氢合金REB5性能的影响

设计了用Nd替代La的系列La     

Si元素对Ti基储氢合金电化学性能的影响

为了改善Ti基储氢合金的电化学性能，采用Si元素部分替代Mn元素的方法，分析研究了Ti基储氢合金Ti03Zr0．225V0.25Mn0．25-xNi0.5Six的相结构及电化学性能。结果表明，合金均由六方结构的C14型Laves主相和立方结构的TiNi第二相构成；随着Si元素替代量x的增大，合金的活化性能降低，而循环稳定性得到很大程度的改善。     

气体雾化工艺参数对Mm(NiCoMnAl)5储氢合金电化学性能的影响

分别对雾化过热度、凝固速率、凝固后冷却速率、雾化气氛等工艺参数对Mm(NiCoMnAl)5储氢合金电化学性能的影响进行了研究。发现采用低的雾化过热度、高的凝固后冷却速率工艺,在纯度较高的惰性气氛中制备的30～75μm储氢合金粉末,具有良好的电化学性能。     

PuNi3型Sm-Mg-Ni系合金的相结构与储氢性能

稀土-镁-镍系超晶格储氢合金结构丰富,易多相共存,不利于合金储氢规律的探索。为了进一步揭示稀土-镁-镍系超晶格储氢合金单相形成条件与储氢性能规律,本文通过分步烧结法制备了Sm-Mg-Ni系Sm_0.60Y_0.20Mg_0.20Ni_2.90Al_0.10储氢合金,并研究了合金的相结构与储氢性能。XRD与Rietveld全谱拟合结果表明Sm_0.60Y_0.20Mg_0.20Ni_2.90Al_0.10储氢合金为PuNi₃型单相结构,无杂相。SEM结果表明组成元素在合金中均匀分布,无偏析现象。Sm_0.60Y_0.20Mg_0.20Ni_2.90Al_0.10储氢合金在303 K、5 MPa氢压下一次吸/放氢即可以完全活化,303 K下PCT曲线容量为1.42%。合金的...     

替代方式对稀土系储氢合金电化学性能的影响

本文采用Co、Mn、Cu同时替代La Mg2Ni9中的Ni,并且与Cu单独替代时合金的电化学性能进行了比较,实验结果表明,与单元替代相比,多元替代有着较高的放电容量和较好的活化性能,但是其循环稳定性较差,文章系统的分析了产生此种现象的原因。此外,通过对综合性能最佳的合金La Mg2Ni2.7Co2.1Mn2.7Cu1.5进行X衍射分析,从微观角度进一步研究了储氢合金成分对合金电化学性能的影响,认为La4Co3和Mg Co Cu0.9Ni0.1可能是提高合金的最大放电容量的原因。     

高稳定性低成本Mm0.75Mg0.25Ni3.5Co0.2Al0.3储氢合金制备与电化学性能研究

采用高频感应悬浮炉制备Mm_0.75Mg_0.25Ni_3.5Co_0.2Al_0.3(Mm表示富镧混合稀土)铸态合金并进行不同温度的退火处理。XRD分析表明：合金相主要由LaNi₅和La₂Ni₇相组成,退火处理后的合金相LaNi₅和La₂Ni₇衍射峰加强。当退火温度为800℃时,La₂Ni₇晶胞体积达到最大值0.549 7 nm³,说明合金经该温度退火处理,Co、Al合金元素能更好地溶入主相内。电化学测试分析表明：合金经800℃退火处理,其最大放电容量高达351.5 mA·h/g,通过130个充放电循环后容量保持率仍有82.3%,并具备优异的高倍率放电性能。     

Co含量对La0.55Pr0.05Nd0.15Mg0.25Ni3.5-xCoxAl0.25（x=0～0.4）储氢合金电极性能的影响

采用电磁感应悬浮炉制备La0.55Pr0.05Nd0.15Mg0.25Ni3.5-xCoxAl0.25(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)系列合金,研究Co含量对合金的相结构、吸放氢性能和电化学性能的影响。研究结果表明,该系列合金主要由LaNi5、Nd2Ni7相组成。当Co含量大于0.2时,合金中出现La2Ni7相。压强-吸氢量-温度(Pressure-Content-Temprature)测试显示在303 K温度下,合金具有良好的吸氢性能,当x=0.4时合金的最大吸氢量为1.29(质量分数,%)。电化学测试表明:随x值变化,合金电极的最大放电容量分别为340.0(x=0.0)、346.6(x=0.1)、370.0(x=0.2)、320.0(x=0.3)和346.6(mA.h)/g(x=0.4);随Co含量增加,合金电极容量保持率不断增加,高倍率放电性能先增加后减小,循环伏安曲线、氢在合金体中的扩散系数D共同反映了合金电极的动力学特性。     

合金化对Ti-Cr基储氢合金性能的影响

由Ti-Cr基合金的二元相图出发，综述了Ti-Cr基合金的储氢性能，并重点介绍了多元合金化对其储氢性能的影响。合金TiCr1.8中存在BCC和Laves相，吸氢量随温度的升高而有所下降。Zr取代合金中的部分Ti使合金的晶胞参数增大，同时合金的吸氢量增加，平台压力降低，平台区变短。V取代合金中的部分Cr也使合金的吸氢量增加，吸放氢过程中的滞后效应增加。Fe，Mn，Cu，Ni对合金的性能也有一定影响。相同的退火时间下，TiCrV合金的吸氢量随退火温度的升高而增加。     

TiMn2储氢合金中部分Mn被取代后储氢性能的改善

为降低TiMn2 储氢合金的滞后效应 ,分别采用Fe元素和Fe ,V两种元素取代合金中的部分Mn元素。PCT (pressure composition tempera ture)测试结果表明 ,Fe元素取代合金中的部分Mn元素可以降低合金的滞后效应 ,而Fe ,V两种元素同时取代合金中的部分Mn元素时不仅降低了合金的滞后效应 ,而且大大提高了合金的储氢容量。根据不同温度下的PCT测试结果可以推出各体系的焓变和熵变。TiFe0 1 Mn1 9和TiFe0 1 V0 2 Mn1 7的焓变分别为 3 6 9和 2 9 19kJ·mol- 1 。     

Al对MLNi3.85-xMn0.4Co0.75Alx合金贮

采用富La混合稀土金属(ML)对MLNi_3.85-xMn_0.4Co_0.75Al_x(x=0.1~0.5)五元贮氢合金吸放氢性能进行了测试,并计算出其热力学参数.结果发现Al含量增加,贮氢量下降,添加Al分解压降低,有利贮氢.     

氢化物对Mg2Ni基合金储氢性能的影响

采用机械球磨法制备了纯Mg₂Ni合金和加入添加剂的Mg₂Ni+10%(质量比,下同)TiH₂、Mg₂Ni+10%NbH储氢合金,研究了添加剂TiH₂或NbH对Mg₂Ni储氢合金物相组成、显微形貌和储氢性能的影响。结果表明,相较于纯Mg₂Ni储氢合金,充分吸氢/放氢后,添加了10%TiH₂或10%NbH的储氢合金的Mg₂Ni H₄/Mg₂Ni相晶胞体积均不同程度地减小;机械球磨后,TiH₂在储氢合金中均匀分布,NbH存在一定程度团聚。添加10%TiH₂或10%NbH的Mg₂Ni储氢合金的吸氢平台和放氢平台都高于纯Mg₂Ni合金,放氢反应过程中的焓变和熵变都小于纯Mg₂Ni合金。在相同时间内,储氢合金的放氢容量从大到小的顺序为：Mg_2...     

铁取代部分铬对TiVCrMn合金储氢性能的影响

38Ti-30V-18Mn-14Cr合金具有比较大的吸氧量,但是其放氢平台太低,尤其是有效放氢量太少.Fe有利于合金放氢平台提高,所以本文研究了Fe取代部分Cr对该合金的吸/放氢性能的影响.X射线衍射(XRD)分析表明,随Fe取代Cr的量的增加,合金的相组成经由单一的体心立方(bcc)相逐渐转变为bcc与Laves两相共存,合金bcc相的晶格常数和晶胞体积减小.吸放氢性能曲线表明,Fe取代Cr后合金的最大吸氢量降低,但是合金的放氢平台显著升高,合金的有效放氢量增大.对于38Ti-30V-18Mn-10cr4Fe合金,在298 K吸氢、353 K放氢的条件下,有效放氢量达到最大为1.51%.     

Nd含量对稀土储氢合金REB5性能的影响

设计了用Ｎｄ替代Ｌａ的系列Ｌａ１－ｘＮｄｘＢ５合金，并分析测试了不同含量Ｎｄ的储氢合金的性能。实验发现，Ｌａ１－ｘＮｄｘＢ５合金的晶胞体积与ｘ呈线性关系；平衡氢压与ｘ呈曲线关系；吸氢量与放电容量在ｘ＝０．２最高；循环寿命随Ｎｄ含量增加呈增加的趋势     

镁基储氢合金La0.47-xSm0.53MgxNi3.35Al0.15的制备和退火工艺研究

对易挥发金属Mg进行合金化处理,采用自制的二次加料设备和自动浇铸设备,通过真空感应熔炼法制备了La_0.47-xSm_0.53Mg_xNi_3.35Al_0.15储氢合金,研究了合金组分和退火温度对合金热力学性能和电化学性能的影响。测试结果表明,Mg合金化处理和二次加料方式有利于合金组分的控制;金属Mg含量的增加,有利于合金最大放电容量的提高和合金倍率性能的提高,但降低了合金的循环稳定性;退火温度的提高,有利于合金的循环寿命,但使合金倍率性能下降;采用T+50℃、保温10 h退火制度的合金La_0.32Sm_0.53Mg_0.15Ni_3.35Al_0.15,组分均匀,Ce₂Ni₇相丰度达到91.97%;最大放电容量可达355.3 mA·h/g;容量保持率80%的循环次数大于200周;HRD3500>60%,综合性能较为优越。     

Ce替代La对合金LaNi4.5Al0.5储氢性能及热力学的影响

金属Ce替代LaNi_4.5Al_0.5合金中的La用以提高金属吸/放氢热力学性能。通过研究合金La_1-xCe_xNi_4.5Al_0.5(x=0～0.4)的相结构、储氢热力学以及吸/放氢动力学发现,所制备的合金主相为六方晶系LaNi₅相;随着Ce替代量的增加(x=0～0.4),合金晶体结构中a轴呈现减小的趋势、c轴及各向异性(c/a)呈现出先增大后减小再增大的趋势;储氢性能测试表明,随着Ce替代量的增加,合金的吸/放氢平台压升高,最大储氢量减小;合金吸/放氢反应热优化程度与各向异性(c/a)呈现出相同趋势,当x=0.2时,合金吸放氢反应焓变分别降低至26.33 kJ/mol和24.30 kJ/mol。     

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。     

烧结温度对TiNi储氢合金电化学性能的影响

采用X射线衍射(XRD)分析,充放电测试,线性极化和电位阶跃等方法研究了在750,850,950℃3个不同温度下进行固相烧结对TiNi储氢合金的相结构和电化学性能的影响。结果表明:随着烧结温度的提高,TiNi合金最大放电容量由179.0 mAh.g-1增加到188.1和211.3 mAh.g-1。虽然温度的升高并没有提高合金的交换电流密度,但却大大增强了氢在合金中的扩散速率,扩散系数D从750℃的2.49×10-10cm2.s-1增加到850℃的2.61×10-10cm2.s-1和950℃的3.48×10-10cm2.s-1,从而显著的改善了合金电极的高倍率放电性能(HRD)。950℃烧结后的合金在1500 mA.g-1的放电电流下仍然可以放出84.6 mAh.g-1的电量。     

TiVFe基固溶体合金的储氢研究进展

综述了Ti-V-Fe基固溶体合金的储氢研究现状,结果表明合金成分的调整与合金储氢量和平台特性密切相关。同时,分析了VFe合金替代纯V的研究进展,这种替代会对合金的储氢性能产生极大的影响。指出了Ti-V-Fe基固溶体合金今后的研究方向,并提出将VFe合金中Al,Si,O等杂质元素对Ti-V固溶体储氢性能的影响作为研究重点。     

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MmNi     

AB4相对A5B19型稀土镁镍系合金储氢性能的影响研究

以A₅B₁₉型超晶格结构La_0.60Sm_0.15Mg_0.25Ni_3.60Al_0.12储氢合金为研究对象,采用电感耦合等离子体(ICP)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试对合金组成和相结构进行了表征,并对比研究了Pr₅Co₁₉型单相合金和Pr₅Co₁₉+AB₄两相共存合金的电化学和气固储氢性能,探究了AB₄相第二相的生成对A₅B₁₉型稀土镁镍系合金储氢性能的影响。研究结果表明,相比于单相Pr₅Co₁₉型合金,合金中AB₄相第二相的出现对合金最大放电容量影响不明显,两种结构合金的放电容量均为～370 mAh·g^-1,但含AB₄相合金的高倍率...