机械振动对动力汽车电池用钒基储氢合金组织与性能的影响

采用机械振动辅助浇注法制备了钒基储氢合金,并进行了显微组织的观察、物相组成的分析、耐腐蚀性能和循环稳定性的测试与分析。结果表明,机械振动辅助浇注,有利于消除铸态钒基储氢合金的夹杂物,获得高质量的铸态合金,显著提高合金的耐腐蚀性能和循环稳定性。与未进行机械振动相比,采用机械振动辅助浇注获得的钒基储氢合金腐蚀电位正移245 mV,循环20次后放电容量衰竭从98.99%减小至25.06%。     

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.     

铜模铸造钒基贮氢合金的电化学性能研究

采用铜模铸造法制备了V3TiNi0.56Co0.3钒基贮氢合金,并进行物相组成、显微组织、电化学腐蚀性能和电化学循环稳定性能的测试与对比分析。结果表明,铜模铸造制备的V3Ti Ni0.56Co0.3钒基贮氢合金为非晶合金,显著改善了合金的电化学腐蚀性能和电化学循环稳定性能。与常规铸造相比,铜模铸造使其腐蚀电位正移389 m V、最大放电容量增大19.96%、充放电循环20次后的放电容量下降率从96.93%减小至40.22%。     

球磨制备Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.7)Ni_(1.75)-15wt%A_2B_7复合储氢材料及其电化学性能研究

采用球磨和表面改性方法制备了复合储氢材料Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75-15wt%La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3。研究和分析表明,钒基Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.7铸态合金由bcc结构固溶体相和六方晶系C14型Laves相构成三维网状组织,球磨改性后钒基合金与La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3之间并未发生合金化反应。电化学性能研究表明,经球磨改性后复合材料Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75-15wt%La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3能明显增加合金的电极放电容量。铸态钒基合金和球磨复合材料均具有良好的电化学循环稳定性,其中球磨1h后电极最大放电容量为300.1mA/g,经100次循环后的电化学容量保持率为97.2%,球磨5h后试样的循环稳定性高达99%。     

基于BP神经网络的钒基储氢合金热处理工艺优化

以合金成分、热处理温度、热处理时间和冷却方式为4个输入层参数,以热处理后钒基储氢合金的吸氢性能(吸氢量)及电化学性能(充放电循环20次后放电容量衰减率)为2个输出层参数,构建4×20×16×2四层结构的钒基储氢合金热处理工艺优化BP神经网络模型。结果表明:模型预测能力好、精度高,模型输出的吸氢性能和电化学性能平均预测误差分别为2.65%、2.74%。采用BP神经网络模型优化工艺热处理可以明显提高钒基储氢合金的吸氢性能和电化学性能。     

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。     

含铝镁基储氢合金的电化学稳定性

利用合金化的方法,采用两步法制备了含铝镁基储氢合金Mg5.9Al0.1Ni0.99Sc0.01,并进行了显微组织、物相组成、电化学腐蚀性能和电化学循环性能的测试与分析。结果表明,与Mg2Ni储氢合金相比,含铝镁基储氢合金的电化学稳定性得到显著改善,腐蚀电位正移了291m V、经过15次充放电循环后的放电容量衰减率从84.45%减小至8.31%。该含铝镁基储氢合金由Mg2Ni和少量的Mg3Al2Ni相组成。     

Ti_（0.10）Zr_（0.15）V_（0.35）Cr_（0.10）Ni_（0.30）-10% LaNi_3复合物的电化学储氢特性及协同效应

为了改善钛钒基固溶体合金的电催化活性和动力学性能,采用两步电弧熔炼法制备储氢复合合金Ti0.10Zr0.15V0.35Cr0.10Ni0.30–10%LaNi3,利用X-射线衍射、场发射扫描电镜-能谱、电化学阻抗谱和恒流充放电测试技术系统研究该储氢复合合金电极的电化学性能与协同效应。结果表明：该复合合金的主相是BCC结构的钒基固溶体相和六方结构的C14Laves相,在复合过程中生成了第二相;复合合金电极的综合电化学性能较母体合金有显著改善;复合合金电极的活化周期为5周,最大放电容量为362.5mA·h/g,在233K时放电能力为65.84%;在活化、复合、任意循环及高、低温和高倍率放电过程中,该储氢复合合金电极的放电容量均存在协同效应;该复合合金电极的电荷转移电阻和交换电流密度均存在协同效应。     

非晶态Mg—Ni—Pr储氢合金的差压铸造及电化学性能

研究了非晶态Mg-Ni-Pr储氢合金的差压铸造和电化学性能.结果表明,差压铸造能显著提高合金的非晶形成能力,Mg65Ni21Pr14的非晶临界尺寸由普通铜模喷铸法的3 mm提高到4 mm.非晶态合金Mg65Ni21Pr14在573 K时的吸放氢量(质量分数)分别为3.62%和3.48%;最大放电容量为342.6 mA·h·g-1,20次循环后为302.2 mA·h·g-1,是最大放电容量的88.2%,循环稳定性高于其他非晶态Mg-Ni系储氢合金.     

基于智能PID控制的铸造钒基储氢合金性能的研究

基于模糊技术和PID技术对钒基储氢合金V_3TiNi_0.56Cr_0.2的熔炼温度和浇注温度进行了智能PID控制,并与常规PID控制进行了对比。结果表明,智能PID控制有助于提高合金的电化学腐蚀性能和电化学循环稳定性。与常规PID控制相比,智能PID控制使合金的腐蚀电位从-0.914 V正移到-0.836 V,正移了78 m V,充放电循环20次后的放电容量衰减率从78%减小至46%。     

新型钒基储氢合金的机械合金化制备工艺研究

采用机械合金化制备了新型钒基储氢合金V_3TiNi_(0.56)Mn_(0.1)Y_(0.1),并对该合金进行OM、SEM、XRD分析以及吸放氢性能和循环稳定性测试。结果表明:该新型储氢合金由V基固溶体和少量TiNi组成,具有较佳的吸放氢性能和循环稳定性,室温吸氢量约在55 min达到饱和,最大吸氢量为1.497 wt%;具有明显的放氢平台,平台压力为0.5 MPa;充放电循环15次后放电容量仅下降了5.6%。     

新型钛钒系贮氢电极合金

研究了新型钛钒系贮氢电极合金Ti0.8Zr0.2V2.665Mn0.535Cr0.8Ni的相结构、微观组织及电化学性能。XRD及EDS分析表明：铸态合金主要由C14 Laves相母体和树枝晶的钒基固溶体相组成，同时由于成分偏析的缘故，合金中还存在少量的TiNi基的第三相。热处理使得合金中C14 Laves相及钒基固溶体相的晶胞参数和晶胞体积增大，促进合金成分的均匀化，同时极大地改善了合金电极的综合电化学性能。     

铝含量对Mg2-xAlxNi镁基储氢新能源汽车电池合金性能的影响

电化学循环稳定性和耐碱液腐蚀性能较差制约了镁基储氢新能源汽车电池合金的发展.采用球磨后烧结的两步法制备了Mg2_xAlxNi(x =0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)储氢新能源汽车电池合金试样,并进行了显微组织、充放电循环和耐碱液腐蚀试验及分析.结果表明:随Al含量增加,合金放电容量衰减率先减小后增大,腐蚀电...     

铸态及快淬态La2Mg（Ni0.85Co0.15）9Crx（x=0～0.2）电极合金的微观结构及电化学性能

为了提高La-Mg-Ni系（PuNi3）型贮氢合金的电化学循环稳定性,在La2Mg（Ni0.85Co0.15）9合金中加入微量Cr,用铸造及快淬工艺制备了La2Mg（Ni0.85Co0.15）9Crx（x=0,0.1,0.2）贮氢合金.分析测试了铸态及快淬态合金的电化学性能及微观结构,研究了Cr对铸态及快淬态合金微观结构及电化学性能的影响.结果表明,铸态及快淬态合金具有多相结构,包括（La,Mg）Ni3相（PuNi3结构））,LaNi5相和一定量的LaNi2相.快淬对合金的相组成没有影响,但使合金的相丰度产生变化.Cr的加入提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性,但使合金的容量下降.合金的循环寿命随淬速的增加而增加,铸态及快淬态合金均有优良的活化性能.     

快淬La—Mg—Ni系贮氢合金的电化学性能及微观结构

采用铸造及快淬工艺制备了La—Mg-Ni系（PuNi3型）贮氢合金La0.7Mg0.3Ni2.55-Co0.45Cux（x=0～0．4），分析测试了铸态及快淬态合金的电化学性能与微观结构，研究了Cu替代Ni及快淬工艺对合金微观结构及电化学性能的影响。结果表明：铸态及快淬态合金具有多相结构，包括（La，Mg）Ni3相和LaNi5相和一定量的LaNi2相。快淬处理对合金的相组成没有影响，但使合会的衍射峰趋于均匀一致。Cu替代Ni使合金的电化学容量下降，但使合金的循环稳定性及放电电压特性得到改善。快淬可提高合金的循环稳定性，但使合金的容量下降。     

球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75—15wt％A2B7复合储氢材料及其电化学性能研究

采用球磨和表面改性方法制备了复合储氢材料球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75-15wt％La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3.研究和分析表明,钒基Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.7铸态合金由bcc结构同溶体相和六方晶系C14型Laves相构成三维网状组织,球磨改性后钒基合金与La1.5Mg0.55Ni0.7Al0.3之间并未发生合金化反应。电化学性能研究表明,经球磨改性后复合材料球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75-15wt％La1.5Mg0.5Ni6.3Al0.3能明显增加合金的电极放电容量。铸态钒基合金和球磨复合材料均具有良好的电化学循环稳定性,其中球磨1h后电极最大放电容量为300．1mA／g,经100次循环后的电化学容量保持率为97．2％,球磨5h后试样的循环稳定性高达99％。     

Zn对斯特林银组织和性能的影响

系统研究了Zn对斯特林银的铸造、冷加工、抗电化学腐蚀、抗硫化变色和抗氧化红斑等性能的影响。试验结果表明,适量的Zn可以改善铸造性能,抑制斯特林银中出现缩松缺陷,有助于获得致密的铸态组织,并有利于改善合金的抗电化学腐蚀、抗硫化变色和抗氧化性能。但是Zn量超过约3.5%后容易产生晶粒粗化和氧化夹杂物,并使抗电化学腐蚀和抗硫化变色性能略有下降;Zn不利于斯特林银硬度的提高,其含量越高,合金的铸态硬度越低;Zn含量在2.5%以内时合金有较好的冷加工性能,超过此值后会造成一定程度的损害。     

热处理对新能源汽车用稀土储氢合金电化学性能的影响

研究了热处理温度和保温时间对La_(0. 88)Mg_(0. 12)Ni_(3. 42)Co_(0. 67)储氢合金物相组成、显微形貌和电化学性能的影响。结果表明:相较于铸态储氢合金,950℃×4 h热处理态储氢合金的比容量略有降低,但是200次循环容量衰减率明显低于铸态和其它热处理态储氢合金;不同温度热处理后,储氢合金中LaNi_5相的含量都有所降低,而900℃×4 h热处理后储氢合金中La_2Ni_7相的比例达到最大值; 950℃×4 h热处理态储氢合金具有较高的循环性能,而950℃×8 h热处理态储氢合金具有较高的比容量;随着热处理时间的延长,储氢合金中的LaNi_5相有朝La_2Ni_7相转变的特征。     

Ti-V基固溶体/La-Mg基合金复合储氢材料的结构与电化学性能

两步电弧熔炼法制备Ti0.10Zr0.15V0.35Cr0.10Ni0.30+1%La0.85Mg0.25Ni4.5Co0.35Al0.15复合储氢合金,XRD、SEM、EDS分析结果表明,复合储氢合金的主相是体心立方结构的钒基固溶体相和六方结构的C14Laves相。电化学研究表明:复合过程中存在明显的协同效应;与母体合金电极相比,复合合金电极的P-C-T特性、活化性能、最大放电容量、循环稳定性、低温放电能力和高倍率放电性能均有了显著改善;复合合金电极的电荷转移电阻较小,交换电流密度和氢的扩散系数较大,这些改善可能与第二相的形成有关。     

热处理制度对铸造Al-Si-Mg合金腐蚀性能的影响

通过浸泡腐蚀试验和电化学试验研究了不同热处理制度对铸造Al-Si-Mg合金在NaCl溶液中的腐蚀行为.利用金相显微镜和扫描电镜对各合金浸泡腐蚀后的形貌进行观察与分析,并从组织上解释了热处理制度对铸造Al-Si-Mg合金腐蚀性能影响.通过对合金在铸态、固溶态、时效态下的腐蚀性能的研究表明,固溶态下合金腐蚀电流密度Icorr最小,耐腐蚀性能最好,铸态次之,峰时效态最差.