Low-temperature performance and high-rate discharge capability of AB5-type non-stoichiometric hydrogen storage alloy

Low-temperature performance and high-rate discharge capability of AB5-type non-stoichiometric hydrogen storage are studied. X-ray diffraction（XRD）, pressure-composition-temperature（PCT） curves and electrochemical impedance spectroscopy（EIS） are applied to characterize the electrochemical properties of ABx （x=4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2） alloys. The results show that the non-stoichiometric alloys exhibit better electrochemical properties compared with that of the AB5 alloy.     

基于镍基固溶体催化的氢化镁储氢性能

采用高能球磨制备Ni?25％X(X=Fe,Co,Cu,摩尔分数)固溶体,然后将其掺杂于MgH2体系中.与球磨纯MgH2相比,MgH2/Ni?25％X复合体系初始放氢温度降低近90℃,其中,Ni?25％Co固溶体呈最佳催化效果.球磨MgH2/Ni?25％Co复合体系在300℃、10 min内可释放5.19％(质量分数)氢...     

V2O5修饰AB5储氢合金的性能研究

用不同量的V2O5对双辊快淬法制AB5型合金La0.65Ce0．28Pr0.02Nd0.05Ni3.8Co0．7Mn0.3Al0.2进行球磨修饰，得到V2O5修饰量分别为0％，3％，6％，10％（质量分数）的4个试样。对试样进行激光粒度分析、X射线衍射物相组成分析、扫描电子显微镜微观形貌观察，用恒电流充放电研究了试样作为镍氢电池负极时的性能，用循环伏安法研究了氧化还原氢动力学性能。结果表明，V2O5修饰使合金颗粒细化，但是主相合金依然保持了单一的六方晶系的CaCu5型结构。修饰V2O5使合金的实际放电容量得到提高，最高达到332．6mAh/g，合金电极表面的氢氧化还原过程动力学性能得到改善，修饰V2O5对电极反应有催化作用，同时合金的倍率放电性能得到明显改善。     

Electrochemical properties of AB5 type hydrogen storage alloy as anode electrocatalyst of PEMFC

1　INTRODUCTIONIn recent years, the application of the roomtemperature type ( < 100 ℃) polymer electrolytemembrane fuel cells(PEMFCs) as a primary powersource in electric vehicles and portable equipmentsetc has received increasing attention[1 4]. Usuallyin a PEMFC system, platinum is chosen as the e lectrode electrocatalyst, however, it results in ahigh cost PEMFC system for commercialization be cause Pt is a high cost, source limit metal. So,looking fo…     

快淬无钴AB5型贮氢合金研究进展

本文主要阐述了无钴稀土系AB5型贮氢合金研究现状,介绍了通过真空快淬技术及成分设计来改善其微观结构,从而提高AB5型贮氢合金的综合电化学性能的方法.并根据目前发展现状指出了无钴稀士系AB5型贮氢合金未来研究方向.     

Al对无钴AB5型贮氢合金微观结构和电化学性能的影响

采用单辊快凝方法制备了过化学计量比稀土贮氢合金La(NiMn)α-xAlx(5<α<6,x为0~0.5),研究了Al含量及淬速对合金电极性能及微观结构的影响。结果表明:快淬过化学计量比合金相结构均为过饱和CaCu5型单相,且随Al含量的增加,合金晶胞体积呈线性增大;不同淬速条件下合金凝固组织的形貌和晶态存在明显差别。随Al含量的增加,合金电极的放电容量有所降低,但电极循环寿命得到极大改善。当x=0.3和淬速为10~15 m/s时,合金电极的最大放电容量为322和309 mA.h/g,经150次循环后,电极容量保持率分别为93.5%和95.5%。低温(400℃)退火对合金电极活化性能有所改善,但并未影响合金的循环寿命。     

Hydrogen storage properties of Zr1-xTixCo intermetallic compound

The intermetallic compound Zr1-xTixCo was prepared and its suitability for hydrogen storage was investigated.The alloys obtained by magnetic levitation melting with the composition of Zr1-xTixCo (x=0, 0.1, 0.2 and 0.3, at.%) show single cubic phase by X-ray diffraction.A single sloping plateau was observed on each isothermal, and pressure-composition-temperature (PCT) measurement results show that the equilibrium hydrogen desorption pressure of Zr1-xTixCo alloy increases with increasing Ti content.The desorption temperatures for supplying 100 kPa hydrogen are about 665, 642, 621 and 614 K for ZrCo, Zr0.9Ti0.1Co, Zr0.8Ti0.2Co and Zr0.7Ti0.3Co alloy, respectively.Repeated hydrogen absorption and desorption cycles do not generate separated ZrCo, TiCo and ZrH2 phases, indicating that alloys have good thermal and hydrogen stabilization.     

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     

双希夫碱对 AB3 型储氢合金的表面改性研究

目的提高Ni/MH二次电池中AB3型储氢合金负极的充放电性能与动力学性能。方法合成一种双希夫碱作为表面改性剂,添加到AB3型储氢合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.20Al0.21Mn0.10Co0.60中,进行表面处理,考察添加不同含量的双希夫碱对合金充放电性能及动力学性能的影响。结果紫外与红外图谱显示,合成了目标双希夫碱。合金添加双希夫碱后,合金的相结构基本没有发生变化。表面处理后的合金与未改性合金相比,最大放电容量从375.3 m Ah/g增加至376.4 m Ah/g,相对变化不大,50次充放电循环后的放电容量保持率从62.6%提高到81.1%(AB3/5%双希夫碱电极)。经过表面处理后的合金电极,腐蚀电位Ec从-0.902 V增至-0.853 V,交换电流密度I0从53.8 m A/g增至142.5 m A/g,极限电流密度IL从511.6 m A/g增至872.8 m A/g,交流阻抗图显示电极与电解液间的电荷转移阻抗减小。结论添加了双希夫碱的合金,循环稳定性、腐蚀电位等综合电化学性能有了较大改善。合金添加双希夫碱后,对强碱电解液的抗腐蚀能力有所增强,这是一种行之有效的合金表面处理方法。     

非化学计量比贮氢合金Ml(Ni0.71Co0.15Al0.06Mn0.08)x的电化学性能

研究了化学配比x对贮氢合金Ml(Ni0 .71 Co0 .1 5Al0 .0 6Mn0 .0 8) x(4.6≤x≤ 5.2 )的结构、组织、电化学性能和 p c T特性的影响。结果表明 ,随着x增大非化学计量比合金点阵常数a值减小 ,c值增大 ,单胞体积减小 ,当x =5.2时c/a达到最大值。x =5.0的化学计量比合金具有最小的点阵常数和单胞体积。放电容量、充放电循环稳定性和 p c T曲线平台压均随着x增大而提高 ,当x =5.2时达到最大放电容量和最佳循环稳定性。     

Design of Zr-based AB_2 type hydrogen storage alloys

1　INTRODUCTIONPresently ,therearetwokindsofhydrogenstor agealloys (AB5andAB2 )usedinnickel metalhy dride (Ni/MH)battery .AB2 typehydrogenstoragealloyhasworseactivationperformanceandlowerini tialcapacitythoughitscapacityishigherandlifeislongerthanAB5alloy .Atthesametime ,AB2 typehydrogenstoragealloyismoreexpensivethanAB5typehydrogenstoragealloy .AlltheaboveaspectsembarrasstheactualapplicationofAB2 typehydrogenstoragealloy .PropertiesofAB2 typehydrogenstor agealloy ,suchascapacity ,…     

铸态及快淬态无钴AB5型贮氢合金的循环稳定性

对AB5型LaxMm1-x(NiMnSiAlFe)49(x=0,0.45,0.75,1.00,摩尔分数)贮氢合金进行了快淬处理,研究了La含量及快淬工艺对合金微观结构及电化学循环稳定性的影响.结果表明:La含量的增加对铸态合金的循环稳定性没有明显影响,但使快淬态合金的循环稳定性下降,且快淬处理能显著提高合金的循环稳定性.当La替代量从0增加到1.00时,经300次充放循环后,铸态合金的容量保持率(Rh)从59.2%增加到59.8%;16 m/s淬速快淬态合金的容量保持率从83.9%下降到65.0%.对于x=0.45的合金,当淬速从0(铸态被定义为淬速等于0)增加到28 m/s时,容量保持率从59.8%增加到75.8%.     

贮氢合金制备工艺对其电化学性能的影响

AB5型贮氢合金是目前国内外MH／Ni电池生产中是耿广泛的负极材料，而贮氢合金的电化学性能是由合金的成分，微观结构和表面状态决定的，本文综述了AB5型贮氢合金制备工艺－熔炼，热处理以及制粉工艺对其化学性能的影响，指出制备工艺对贮氢合金的成分均匀性和微观结构影响很大，而提高贮氢合金电化学性能最有效的方法是通过合金成分优化和采用较优的制备工艺，来获得高容量，长寿命，低价格的贮氢合金。     

掺Cr纳米晶Mg_2Ni合金的气态储氢性能

纳米晶Mg2 Ni1-xCrx(x =0 ,0 .1,0 .2 ,0 .3)合金由纯Mg、Ni、Cr粉在 5 0 0℃经 3h烧结后机械球磨而成。在 2 10℃吸氢、2 5 0℃放氢的条件下 ,添加Cr后合金的最大吸放氢量明显提高 ;纳米Mg2 Ni0 .8Cr0 .2 合金的气态储氢量和吸氢动力学性能较好 ,第一次放氢量就达到 3.0 % ,并且循环稳定性良好 ,吸氢后生成Mg2 NiH4 、Mg2 NiH0 .2 4 相。纳米Mg2 Ni0 .7Cr0 .3 合金的放氢量在不经过活化的条件下便达到最大值 ,然而循环稳定性差 ,这是由于循环过程中有MgH2 生成而造成的     

Sn含量对AB2型储氢合金性能的影响

设计了3种成分AB2型合金Zr[(NiVMnCo)1-xSnx]2 α,分别对它们进行了XRD物相分析、扫描电镜分析、透射电镜分析及电化学性能测试,研究了Sn含量对Zr基AB2型储氢合金组织结构及电化学性能的影响。结果表明,AB2型合金是以立方结构的Laves相C15为主相,其中有少量六方结构的Laves相C14和非Laves相。AB2-1中的非Laves相是Zr9Ni11,AB2-2与AB2-3中的非Laves相是Zr(Ni,Mn)Sn0.35。Sn的加入使合金中出现了Zr(Ni,Mn)Sn0.35相,对合金的电化学性能有不良影响,而且随着Sn含量的增加,影响越显著。     

Fe替代Co对AB5型贮氢合金电化学性能和相结构的影响

研究了Fe替代C0对Mm（NiMnSiAl）4.3Co0.6-xFex（x=0，0．2，0．4，0．6）贮氢合金电化学性能和相结构的影响。研究结果表明：Fe替代Co使合金的放电容量降低，但使合金的循环稳定性得到改善；合金具有双相结构，主相为CaCu5型相，还有少量的第二相Ce2Ni7相，随着Fc替代量的增加，第二相没有明显变化，但合金的点阵常数和晶胞体积略有增加，这是Fe替代Co使合金循环稳定性得以改善的一个主要原因。     

Effect of Manganese substitution on hydrogen storage properties of LaNi4.25-xAl0.75Mnx alloy

The effect of Mn substitution on phase structure, hydrogen hydriding/dehydriding properties (plateau pressure and slope) and reaction heat enthalpy of LaNi4.25-xAl0.75Mnx alloys (x=0, 0.25, 0.35, 0.45, 0.55 and 0.65) were studied.The experimental results show that all LaNi4.25-xAl0.75Mnx alloys have single phase and have the same hexagonal structure as that of LaNi5 alloy (CaCu5 type, P6/mmm).With increasing Mn substitution content, the cell parameters of LaNi4.25-xAl0.75Mnx alloy greatly increase, but the maximum hydrogen storage capacity and the equilibrium absorption pressure of LaNi4.25-xAl0.75Mnx alloy decrease from 1.38 wt.% to 1.18 wt.% and from 1.61 to 0.0712 MPa, respectively.Moreover, the hydrogen pressure plateau slope factor σ increases from 0.014 to 0.18, but the hysteresis factor is nearly constant.The heat enthalpy absolute value |ΔHplat| increases from 46.7 kJ·mol-1 H2 to 56.1 kJ·mol-1 H2 as the Mn content x increases from 0 to 0.65.     

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…     

AB2型Laves相贮氢合金的研究进展

文章主要综述了AB2型Laves相贮氢合金的种类及性能特点以及合金化及制备工艺对合金电化学性能的影响。介绍了AB2型Laves相贮氢合金研究的国内外动态及目前达到的水平,对AB2型Laves相贮氢合金未来的研究重点及发展方向提出了看法。     

铸态Ti-Zr-Ni准晶的贮氢特性

研究铸态Ti-Zr-Ni准晶体的贮氢特性。Ti40Zr40Ni20合金在吸铸条件下形成了近单一的二十面体准晶相（IQC相）,其吸氢坪台压力在170℃时约20 kPa,160℃时只有0.6 kPa,吸氢量为0.8%（质量分数）;而Ti45Zr38Ni17合金在同样条件下则形成了IQC、MgZn2结构的C14 Laves相与体心立方结构的β-（Ti,Zr）固溶相,它可实现室温贮氢,150℃时贮氢量达到4%,且具有较好的吸氢动力学。结果表明,合金成分与制备方法对Ti-Zr-Ni准晶的贮氢特性有较大影响。