贮氢合金V3TiNi0.56Al0.2的电化学性能

以NH4VO3、Al等为原料采用自蔓延高温法制备了钒基固溶体型贮氢合金V3TiNi0.56Al0.2,研究了V3TiNi0.56Al0.2贮氢合金的组织结构和电化学性能。结果表明:铸态贮氢合金V3TiNi0.56Al0.2的最大放电容量为350 mA.h/g,活化性能较好,但氢的扩散系数小,循环性能和高倍率放电能力差。合金失去活性的原因是循环过程中钒基固溶体主相不断溶解到电解液中,通过真空熔炼处理可以改善合金的循环性能和高倍率放电性能。     

V_3TiNi_(0.56)Al_(0.2)Cr_x(x=0～0.3)贮氢合金的微结构及电化学性能

采用自蔓延高温合成法制备V3TiNi0.56Al0.2Crx(x=0～0.3)贮氢合金,经XRD和电化学测试等研究Cr添加量对合金微结构及电化学性能的影响。结果表明:当x为0、0.1和0.2时,V3TiNi0.56Al0.2Crx合金均由V基固溶体主相和TiNi相组成;当x=0.3时,合金由V基固溶体主相和具有六方结构的C14型Laves相组成;随着Cr含量的增加,合金主相的晶胞常数和晶胞逐渐减小;添加Cr以后,合金电极的最大放电容量降低,对活化性能基本没有影响;此外,添加Cr可使合金循环性能得到明显改善,V3TiNi0.56Al0.2Cr0.3合金经过10次充放电循环后,容量保持率为99%,大电流放电性能最好;随着Cr含量的增加,合金中氢的扩散系数逐渐增大。     

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。     

加V低Co-AB5型贮氢合金研究

对AB5型稀土系贮氢合金进行多元合金化降钴研究，在贮氢合金Ml（NiCoMnAl）4.5（CuFeCrZn）0.5-xVx的基础上，依次增加V（x=0．02，0．05，0．08）元素含量替代Co的方法制备加V低Co-AB，型贮氢合金，并对其放电容量、循环稳定性以及微观结构进行了测试和分析。结果表明，可以获得综合电化学性能良好的加V低Co贮氢合金。但V的加入量应严格控制，在x=0．02的加V低Co贮氢合金具有较佳的综合电化学性能。     

贮氢合金V3TiNi0.56Mx耐腐蚀性能研究

钒基固溶体贮氢合金在KOH电解质溶液中容易腐蚀,导致合金的电化学循环稳定性差,限制了钒基固溶体贮氢合金在Ni/MH电池中的应用.通过测试贮氢合金V3TiNi0.56Mx(M=Al、Cr,x=0.1、0.3)在KOH溶液浸泡过程中组织结构变化和腐蚀电位、交流阻抗谱等,研究了钒基固溶体贮氢合金V3TiNi0.56Mx的耐碱液腐蚀性能.结果表明:钒基固溶体贮氢合金在碱液中的腐蚀原因是作为导电集流体的TiNi第二相在KOH溶液中的不断溶解;在合金V3TiNi0.56中添加Al和Cr元素,可阻止合金中分布于晶界的TiNi第二相的溶解,使合金的腐蚀电位提高,从而提高钒基固溶体贮氢合金的酎碱液腐蚀能力.     

合金元素对钒基贮氢合金腐蚀性能的影响分析

在钒基固溶体贮氢合金V3TiNi0.56中添加合金元素Co和Y,并进行了全浸腐蚀和电化学腐蚀试验.结果表明,Co和Y能有效提高V3TiNi0.56合金的耐腐蚀性能,特别是在V3TiNi056中复合添加合金元素0.3％Co和0.1％Y后,合金在6 mol/L的KOH溶液中全浸腐蚀200 h后的质量损失率从1.65％降至0.10％,在该碱液中的腐蚀电位从-1.178 V正移至-0.0917 V,耐腐蚀性能大大提高,具有较好的工程应用价值.     

制备工艺对钒基固溶体储氢合金电化学性能的影响分析

为了有效提高铸态钒基固溶体储氢合金的电化学性能,分别采用三种不同的铸造工艺制备了V_3TiNi_(0.56_Sc_(0.1)钒基固溶体储氢合金铸态试样,并进行了显微组织观察以及电化学循环稳定性和电化学腐蚀性能的测试与分析。结果表明:与常规铸造法相比,静置辅助铸造法和双重辅助铸造法有利于改善合金的铸造质量,细化合金晶粒,提高合金的电化学循环稳定性和电化学腐蚀性能,且双重辅助铸造法效果更佳;静置辅助铸造法、双重辅助铸造法分别使放电容量衰减率减小47%、71%,分别使合金的腐蚀电位正移109、237 m V。     

Li掺杂对AB5型稀土贮氢合金相结构和电化学性能的影响

采用粉末烧结法,制备了一系列掺杂Li的AB5型稀土贮氢合金,并研究了Li掺杂量对贮氢合金MlNi3.55Mn0.40Al0.30Co0.70Lix相结构和电化学性能影响.结果表明:随Li掺杂量的增加,合金的晶胞参数c、c/a和晶胞体积V也随之增大;适量Li(x≤0.20)掺杂对合金的电化学容量有所提高,MlNi3.55 Mn0.40 Al0.30 Co0.70 Li0.20合金的0.2C放电容量达到273.53 mA·h/g;掺杂Li能改善合金的高倍率放电性能,当Li的含量为0.20～0.30时,合金的高倍率放电性能最好;掺杂Li能不同程度地提高贮氢合金的充放电循环稳定性,当x=0.20时,其循环性能最好,MlNi3.55Mn0.40Al0.30Co0.70Li0.20合金200次循环的电容与最大电容的比率(S200)达86.2%,但当Li掺杂量大于0.50时,合金的循环性能反而下降.     

稀土Dy和Sm对贮氢合金微观结构和电化学性能的影响

在AB5型贮氢合金MINi3.55Co0.75Al0.3Mn0.4基础上,通过B侧加入Cu、Fe、Zn和Cr、A侧加入稀土元素Dy和Sm的方法制备低Co贮氢合金,并对合金的放电容量、循环稳定性以及微观结构进行了研究。研究表明,加Dy低Co贮氢合金不仅可明显地改善充放电循环稳定性,而且可以获得较高的放电容量。加Sm低Co贮氢合金虽然具有较高的放电容量及较少的活化次数,但充放电循环稳定性略有下降。     

磁热处理对La—Mg—Ni-Co合金微结构与电化学性能的影响

考察La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5合金分别在铸态、热处理及磁热处理3种状态下的微结构及其电化学性能.通过XRD衍射及SEM分析贮氢合金的物相组成和电极合金循环后的形貌,研究Co部分替代Ni以及有无外加磁场下热处理对合金微结构与电化学性能的作用规律.结果表明:经Co部分取代的La-Mg-Ni铸态合金经过50次循环后,放电容量保持率从64.46%提高到74.80%;经磁热处理后,La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5合金的最大放电容量为324.80mA·h/g,较常规热处理合金的容量提高了10.59%,放电容量保持率为83.07%,其放电平台更为宽广且平坦:磁热处理的引入进一步降低贮氢合金电极的极化电阻,改善合金电极动力学性能.     

RENi4.3—xCoxMn0.4Al0.3贮氢合金（x=0.5—1.3）的相结构及高温电化学性能

系统地研究了Co含量对RENi4.3-xCoxMn0.4Al0.3贮氢合金（x=0.5-1.3)的相结合和高温（60℃）电化学性能的影响。研究结果表明：RENi4.3-xCoxMn0.4Al0.3合金（x=0.5-1.3)具有单一的CaCu5型LaNi5相结构,且其晶胞常数c和晶胞体积V随Co含量的增加而增大,在60摄氏度工作条件下,随Co含量的增加,合金的充放电循环稳定性明显提高,但合金最大放电容量和高倍率放电性能有所降低。     

La_(0.63)Gd_(0.2)Mg_(0.17)(,NiCoAl)_x(,x=3.3,3.5)储氢合金的微观组织和电化学性能

采用真空感应熔炼方法制备了La0.63Gd0.2Mg0.17Ni2.85Co0.3Al0.15和La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3..05Co0.3Al0.15贮氢合金,并在氩气气氛中和900℃进行退火处理,通过X射线衍射(XRD)、显微电子探针(EPMA)分析方法和电化学测试分析研究了不同化学计量比对合金微观组织和电化学性能的影响。研究结果表明,该系列合金退火组织主要由Ce2Ni7+Gd2Co7型、Pr5Co19型﹑PuNi3型和CaCu5型相组成,AB3.3中Ce2Ni7+Gd2Co7型相明显比AB3.5减少。电化学测试分析表明,不同的化学计量比对合金电极活化性能影响不大,AB3.5合金的最大放电容量大于AB3.3合金。AB3.5合金的循环稳定性明显高于AB3.3合金,经100次充放电循环后其电极容量保持率S100分别为90.2%和83.7%,其中AB3.5合金具有最好的综合电化学性能。     

镀镍对AB5型贮氢合金电化学性能的影响

为了获得具有良好电化学性能的AB5型贮氢合金,以提高Ni-MH电池的市场竞争力,对AB5型贮氢合金MlNi3.55Al0.3Mn0.3Co0.24Cu0.2Fe0.05Si0.1Cr0.15Zn0.1B0.01进行镀镍处理,并对镀镍前后合金的电化学性能进行了测试.结果表明,经过镀镍处理后,合金的的活化性能、放电容量和循环稳定性都得到改善,达到最大放电容量所需的循环周期由10个减为6个,最大放电容量由235mA·h/g升到265mA·h/g,经190个循环周期,容量衰减由23%降到13%.     

La0．67Mg0．33Ni2．5Co0．5贮氢合金的制备和MH电极性能研究

采用高频感应熔炼方法制备了PuNi3型La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5合金;用X射线衍射分析和电化学方法研究了添加不同Mg含量以补偿Mg元素烧损时合金的组织结构和电化学性能。X射线衍射分析(XRD)表明,铸态合金由．PuNi3型主相和少量的CaCu5型第二相组成,铸态合金经1223K和10h退火处理后,CaCu5型第二相可明显减少,其中Mg增加10％时得到纯度较高的PuNi3型组织。电化学测试表明,增加适当Mg含量和进行退火热处理能明显提高和改善合金电极容量、循环稳定性和大电流放电性能。与AB5型和。482型Laves相贮氢合金比较,PuNi3型La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金具有电极容量高及优良的大电流放电性能。     

Mg—Ni基贮氢合金元素取代改性研究进展

本文综述了近年来Mg—Ni基贮氢合金元素替代发展状况。元索取代影响Mg—Ni基贮氢合金贮氢量、吸放氢温度等吸放氢性能,改善Mg-Ni合金的电化学容量、活化性能、循环稳定性等电化学性能。对此,提出了合金需要解决的问题。     

Influence of Oxygen Content on Microstructure and Electrochemical Properties of V2-xTi0.5Cr0.5NiOx (x=0~0.35) Hydrogen Storage Alloys

为了提高V基固溶体贮氢合金的充放电循环稳定性能,研究了O含量对V2-xTi0.5Cr0.5NiOx (x=0~0.35)合金的组织结构和电化学性能的影响。组织结构分析表明,当没有添加O时,合金主要由bcc结构的V基固溶体相和TiNi相组成,随着O含量的增加,合金中出现了Ti4Ni2O新相。电化学测试表明,随着O含量的增加合金电极的最大放电容量有所降低,从x=0时的366.8 mAh/g降低到 x=0.35时的225.3 mAh/g,而较少氧含量时,合金电极的循环稳定性能明显得到了改善,从x=0时的69.9%增大到 x=0.2时的83.7%,而后又降低到76.9%（x=0.35）。电化学动力学分析结果表明,合金的高倍率放电性能,交换电流密度和氢的扩散系数均随着O含量的增加先增加而后减小。     

新型复合贮氢合金Zr0.9Ti0.1（Ni,Co,Mn,V）2.1的制备与电化学性能

采用熔铸方法制备母合金Zr0.9Ti0.1(Ni,Co,Mn,V)2.1,进而在母合金基础上添加吸氢剂B,利用球磨制得4种复合贮氢合金,X射线衍射结果表明,随着球磨时间的增加,复合合金由晶态转化为非晶态;电化学测试结果表明,复合合金经过1-2次球磨就能完全活化,具有很好的活化性能;在60mA/g电流下,复合贮氢合金C和D的稳定容量均可达到440mA.h/g左右,比母复金高出80mA.h/g;但随着球磨时间的延长,所得的复合金容量比铸态母合金的还低;在300mA/g电流下,复合合金D具有较好的循环稳定性,经过200次循环后其容量仅衰减3%。     

快淬AB5型贮氢合金研究

使用快淬工艺制备了两种成分的ＡＢ５型贮氢合金并做了电化学充放电循环实验,比较了它们的起始活化性能、放电容量、电化学循环稳定性、放电电压性能等。发现快淬合金的电化学循环稳定性明显优于铸态合金,放电电压平台性能也较好,但快淬导致起始活化速度慢,放电容量也有所降低。快淬对放电电压平台高低的影响随合金成分的不同而改变     

Mg-Ni基贮氢合金元素取代改性研究进展

本文综述了近年来Mg-Ni基贮氢合金元素替代发展状况.元素取代影响Mg-Ni基贮氢合金贮氢量,吸放氢温度等吸放氢性能,改善Mg-Ni合金的电化学容量、活化性能、循环稳定性等电化学性能.对此,提出了合金需要解决的问题.     

制粉工艺对贮氢合金电化学性能的影响研究

研究了干法、湿法和湿法加添加剂三种制粉工艺对贮氢合金电化学性能的影响 ,结果表明 :制粉工艺对合金粉末的表面形貌、粒度分布、氧含量均存在很大的影响 ,并影响到其电化学性能。当采用湿法制粉工艺时 ,贮氢合金电极的活化性能较干法制粉明显改善 ,若加入一定量的添加剂 ,活化性能进一步提高 ,第一次放电容量即达到2 78mAh·g-1,第二次放电容量达到合金电极的稳定容量 32 2mAh·g-1。湿法制粉对贮氢合金电极的循环稳定性能有一定的负面影响 ,这可能与贮氢合金粉末表面的氧化和细粉相对含量较多有关 ,然而 ,当加入一定量的添加剂以后 ,贮氢合金电极的氧含量得到有效的控制 ,3C充放循环稳定寿命达到 5 0 0次 ,与干法制粉工艺接近。