熔体旋淬Ml(NiCoMnAl)_5贮氢合金的微结构与电化学行为

研究了熔体旋淬和常规熔铸Ml(NiCoMnAl) 5贮氢合金的微结构和电化学行为。SEM和XRD分析表明 ,熔体旋淬合金由细小的柱状晶组成 ,它们的晶体结构与铸态一样 ,都为CaCu5型六方晶体结构。电化学测试表明 ,旋淬态合金电极初始容量较高 (>2 10mA·h/ g) ,经 1～ 2次循环就可达到最大放电容量。旋淬速度为 10m/s的合金电极的放电容量 (2 94mA·h/g)稍高于铸态合金电极的容量 ,所有旋淬态合金电极充放电循环稳定性皆优于铸态合金。在 6 0 0mA/ g电流质量密度下 ,旋淬速度为 10m/s的合金电极具有较好的高倍率充放电能力 ,但随着循环次数的增加 ,其容量稳定性稍次于旋淬速度为 2 5m/s和 40m/s的合金电极。     

Improved Cycle Stability of La0.75-xPrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1 (x=0-0.4) Electrode Alloys by Melt Spinning

为了改善 La-Mg-Ni 系 A2B7型电极合金的电化学循环稳定性,用 Pr 部分替代合金中的 La,并用熔体快淬工艺制备了La0.75-xPrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1(x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)电极合金。用 XRD、SEM、TEM 分析了铸态及快淬态合金的微观结构。结果表明,铸态及快淬态合金均具有多相结构,包括 2 个主相(La,Mg)Ni3及 LaNi5和 1 个残余相 LaNi2。熔体快淬导致 LaNi5相增加而(La,Mg)Ni3相减少。电化学测试结果表明,熔体快淬显著地提高合金的电化学循环稳定性。当淬速从 0 m/s (铸态被定义为淬速 0 m/s)增加到 20 m/s 时,x=0 合金 100 次充放循环后的容量保持率从 65.32%增加到 73.97%,x=0.4 合金的容量保持率从 79.36%增加到 93.08%。     

铸态和快淬态Mm(NiCoMnAl)5合金的电化学性能及相结构

本文研究了铸态和快淬态MmNi3．7Co0．6Mn0．4Al0.3贮氢合金的电化学性能和相结构。电化学测试结果表明：快淬态合金的活化性能比铸态合金差，淬速为10m／s和16m／s的快淬态合金的最大放电容量高于铸态合金，放电电压平台更为平坦。淬速为22m／s和28m／s的快淬态合金的最大放电容量低于铸态合金。随着淬速的增加，合金电极的循环稳定性提高。X射线衍射结果表明：铸态和快淬态合金均由CaCu5型主相和一个第二相组成，快淬使得第二相衍射峰减弱。合金成分更为均匀。快淬态合金的晶格参数大于铸态合金。晶格参数的增加是快淬合金具有良好循环稳定性的一个重要原因。     

Nd含量对快淬纳米晶和非晶（Mg24Ni10Cu2）100-xNdx（x=0~20）合金电化学性能的影响

采用快淬技术制备Mg2Ni型纳米晶和非晶（Mg24Ni10Cu2）100-xNdx （x=0,5,10,15,20）合金,研究快淬速度对合金相结构和电化学性能的影响。结果表明,快淬态无 Nd 合金为纳米晶结构,而添加 Nd 元素的快淬态合金为纳米晶和非晶结构,表明添加Nd元素可促进Mg2Ni型合金的非晶形成能力。当快淬速度从0增加至40 m/s时, x=0合金的放电容量从42.5增加至100.6 mA·h/g;x=10合金的放电容量从86.4增加至452.8 mA·h/g。与此同时, x=0合金的循环稳定性（S20）也由40.2%增加到41.1%,而x=10合金的S20值由53.2%增加到89.7%。     

热处理对低Co贮氢合金Ml(NiCoMnAlFe)_5电化学性能的影响

系统研究了热处理对低Co贮氢电极合金Ml(NiCoMnAlFe) 5 电化学性能的影响。结果表明 ,铸态合金的放电容量为 2 97mA·h/g ,经 2 68次充放电循环后的容量保持率为 68% ;经热处理后 ,合金的放电容量提高至30 2mA·h/g ,2 68次充放电循环后的容量保持率提高至 80 % ,热处理提高了合金的放电容量和循环稳定性 ;同时发现热处理会导致合金高倍率放电特性的恶化。XRD测试表明 ,热处理降低了晶格应力与晶格缺陷 ,改善了合金的成分均匀性 ,从而提高了合金的放电容量和循环稳定性。     

快淬对低钴贮氢合金的电化学性能影响

为改善低钴贮氢合金的综合电化学性能,对其进行不同速度的快淬处理.结果表明:合适的快淬速度不仅可以大幅度的提高放电容量,而且明显的改善合金的循环稳定性和放电电压特性.18 m/s快淬低钴合金具有较好的综合电化学性能.但快淬使得合金的活化性能有所降低.利用X射线衍射、扫描电镜对铸态及快淬合金进行微观分析,讨论了快淬对低钴贮氢合金电化学性能的影响机理.     

快淬对低钴贮氢合金的电化学性能影响

为改善低钴贮氢合金的综合电化学性能,对其进行不同速度的快淬处理。结果表明,合适的快淬速度不仅可以大幅度的提高放电容量,而且明显的改善合金的循环稳定性和放电电压特性。18 m/s快淬低钴合金具有较好的综合电化学性能,但快淬使合金的活化性能有所降低。利用X射线、扫描电镜对铸态及快淬合金进行微观分析。分析了快淬对低钴贮氢合金电化学性能的影响机理。     

A组分变化对AB2型储氢合金组织结构及电化学性能的影响

设计了两种成分AB2型合金,（Zr1-XTiX）（NiVMnCo）2＋α,采用XRD、SEM、TEM以及电化学性能测试方法分别对它们的铸态、快淬态及快淬态经过773 K、973 K和1 173 K退火处理的合金进行研究,结果表明,在AB2型储氢合金中加入少量Ti,可以增加电极的放电容量,提高循环寿命。熔体旋转快淬制备的非晶态合金电极的电化学性能差。快淬样品经过退火后,可获得纳米晶结构,能够大幅度提高电极材料的放电容量（370 mAh/g）和循环寿命（300次循环后容量衰减3%）。     

石墨烯/银纳米复合膜对非晶态Mg-Ni-La贮氢合金的表面改性及机理

采用熔体快淬法制备Mg_(65)Ni_(27)La_8非晶电极合金带,采用氧化还原法成功制备石墨烯/纳米银复合膜(G/A),通过高能球磨将G/A膜成功引入电极合金进行表面包覆改性。通守X射线衍射仪、场发射扫描电镜、激光拉曼光谱仪和高分辨电镜表征显示:还原后的石墨烯呈卷曲的大片层结构,尺寸在2~5μm之间,银纳米颗粒均匀地分散在石墨烯片层上,尺寸在10~20nm之间。用恒流充放电的方法在三电极电池测试仪上测定其电化学循环性能,实验结果表明改性后合金表面的氧含量由21%降低为包覆后的10%,G/A膜有效阻止合金表面的腐蚀和粉化开裂,包覆改性后电极合金的极限电流密度提高了2.54倍,电极的接触阻抗降低87.2%,电极合金的最高放电容量由610.8mA·h/g上升为814.8mA·h/g,经过20个循环后的放电容量保持率由79.86%提升为85.76%,显著提高其电化学性能。     

制备工艺对AB5型高容量贮氢合金电化学性能的影响

研究了快淬、热处理、快淬+热处理制备工艺对铸态(LaCe)1.0(NiCoMnAl)5.0高容量贮氢合金电化学性能的影响。XRD分析表明所有合金均为单相CaCu5型结构,快淬+热处理合金相的成分和结构的均匀性最好。电化学测试结果表明,与铸态合金相比,热处理合金的放电容量和循环性能有所提高,但其倍率性能明显降低;快淬合金的活化性能、放电容量、倍率性能以及循环性能均降低;快淬+热处理合金综合电化学性能最好,具有较好的活化性能、最大的放电容量(344.7mA/g)、最大容量保持率(S100,85.67%)以及较好的倍率性能。     

快淬对La-Mg-Ni系A_2B_7型电极合金循环稳定性的影响

用熔体快淬工艺制备了La-Mg-Ni系A2B7型La0.75-xZrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1（x=0,0.05,0.1,0.15,0.2）电极合金。用XRD、SEM、TEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,用程控电池测试设备测试了铸态及快淬态合金电极的电化学循环稳定性,研究了快淬工艺对合金结构及电化学循环稳定性的影响,探讨了电极合金的失效机理。结果表明,快淬态合金均具有多相结构,包括两个主相（La,Mg）Ni3及LaNi5和一个残余相LaNi2。快淬处理可以显著改善合金的电化学循环稳定性。导致合金失效的主要原因是电极表面被电解液剧烈腐蚀以及合金电极在电化学循环过程中的粉化。     

Phase structure and electrochemical properties of melt-spinning alloy Zr(MnVNi)_(2.4)

1　INTRODUCTIONItiswellknownthatZr basedAB2 LavesphasealloyelectrodeshavehigherdischargecapacityandmuchbettercyclingstabilitythanthatofAB5alloysalthoughitisexpensivecomparedtoAB5alloys .HowtofurtherimprovetheratioofpropertiesandpriceofAB2 alloyshasbeendrawingtheinterestofmanyin vestigators .Someinvestigationsrevealedthatover stoichiometricAB5typealloyshadbettercharge dis chargecyclingstabilitythanstoichiometricalloys[15] ,andsomeover stoichiometricAB2 typealloysshowedhigherdischargec…     

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。     

快速凝固非化学计量比储氢合金LaNi4.75Mn1.25 晶体结构和电化学性能

采用熔体快淬方法得到了无Co过化学计量比合金La(NiMn)6的非平衡亚稳单相CaCu5型结构,分析和研究了合金非平衡组织结构和电化学吸放氢性能.x-ray衍射分析表明,快速凝固合金组织为CaCu5型结构单相组织,与常规熔铸合金比较,快速凝固合金的晶胞参数发生了明显的各向异性变化:随着冷却速度增加,CaCu5型晶胞a轴减小,c轴及轴比c/a增大.电化学实验研究表明,当合金快凝速度≥20m/s时,过化学计量比La(NiMn)6合金MH电极的循环稳定性得到不同程度的改善,快凝速度≥30m/s时,合金电极具有良好的循环稳定性,其最大电化学容量为256mAh/g～277mAh/g,循环100次后合金MH电极容量保持率为63%～97.8%.快速凝固合金均大大提高了合金的电化学稳定性,但随着冷却速度增加其活化性能和电极容量有所下降.     

快速凝固MlNi4．0 Al 0．3 Si 0．1 Fe0．6无Co贮氢电极合金的微结构和电化学性能

研究了单辊快淬快速凝固处理对无Co贮氢电极合金MlNi4．0Al0．3Si0．1Fe0．6的微结构和电化学性能的影响。XRD分析表明，快凝合金仍为单相CaCu5型结构，但合金相的成分和结构均匀性得到明显改善。金相观察和能谱分析显示，铸态合金为比较粗大的树枝晶结构并存在明显的成分偏析，而快凝合金呈细小的胞状晶结构，合金中元素的分布趋于均匀化。电化学测试表明，快速凝固处理后合金的活化性能不变，循环稳定性得到显著改善，但其放电容量和高倍率放电性能有所降低。研究发现，快凝合金电极的交换电流密度Io以及氢在合金中的扩散系数D较铸态合金有所减小是导致其高倍率放电性能降低的主要原因。快速凝固处理导致无Co合金电化学性能的变化与合金的微结构的改变有关。     

Hydrogen storage characteristics of nanocrystalline and amorphous Mg2Ni-type alloys prepared by melt spinning

In order to improve the hydrogen storage characteristics of the Mg₂Ni-type alloys, Ni in the alloy is partially substituted by element Mn, and melt-spinning technology is used for the preparation of the Mg₂Ni_1−xMn_x (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4) hydrogen storage alloys. The microstructures of the as-cast and spun alloys are characterized by XRD, SEM and HRTEM. The hydrogen absorption and desorption kinetics of the alloys are measured by an automatically controlled Sieverts apparatus. The electrochemical performances are tested by an automatic galvanostatic system. The results show that the as-spun Mn-free alloy holds typical nanocrystalline structure, whereas the as-spun alloys containing Mn displays a nanocrystalline and amorphous structure. The hydrogen absorption and desorption capacities and kinetics of the alloys increase with rising spinning rate. Additionally, melt spinning markedly improves the electrochemical hydrogen storage capacity and cycle stability of the alloys containing Mn. With an increase in the spinning rate from 0 (As-casts is defined as spinning rate of 0 m/s) to 30 m/s, the discharge capacity of the (x = 0.3) alloy mounts up from 92.3 to 211.1 mAh/g, and its capacity retaining rate at 20th charging and discharging cycle grows from 36.21% to 76.02%.     

碳纳米管对LaNi5稀土合金电化学性能的影响

采用LaNi5稀土合金作为催化剂，用化学气相沉积法(CVD)制备了碳纳米管。研究了含有5％碳纳米管的LaNi5稀土合金电极样品的电化学性能。测定了碳纳米管电极的电化学储氢性能。实验发现：含有碳纳米管的LaNi5稀土合金的电化学放电容量更高，当放电电流密度为100mA／g时，其电化学储氢量高达385mAh／g。其循环寿命也得到了较大改善。循环100次，放电容量仅下降15％。     

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。     

Influences of heat treatment on electrochemical characteristics of La0.75Mg0.25Ni2.8Co0.5 hydrogen storage electrode alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＤｕｒｉｎｇｔｈｅｌａｓｔｄｅｃａｄｅ ,ｔｈｅｄｅｍａｎｄｆｏｒｔｈｅｎｉｃｋｅｌ/ｍｅｔａｌ ｈｙｄｒｉｄｅ (Ｎｉ/ＭＨ )ｓｅｃｏｎｄａｒｙｂａｔｔｅｒｉｅｓｈａｓｂｅｅｎｇｒｏｗｉｎｇｒａｐｉｄｌｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｄｅｎｓｉｔｙ ,ｈｉｇｈＨＲＤ ,ｌｏｎｇｃｈａｒｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｙｃｌｅｌｉｆｅａｎｄｆｒｉｅｎｄｌｙｅｎｖｉ ｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[14 ] .Ｈｙｄｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇｅａｌｌｏｙｓ ,ａｓｔｈｅｎｅｇ…