Fe替代Co对AB5型贮氢合金循环稳定性的影响

用铸造及快淬的方法制备了稀土基AB5型Mm（NiMnSiAl）4．3Co0.6-xFex（x=0，0．1，0．2，0．3，0．4，0．5，0．6）贮氢合金，用XRD。TEM及SEM观测了铸态及快淬态的微观结构，测试了合金在铸态及快淬态下的电化学循环稳定性。研究了Fe替代Co对铸态及快淬态贮氢合金微观结构及循环稳定性的影响。研究结果表明，Fe替代Co对铸态及快淬态合金的相结构没有明显影响，但对合金的循环稳定性产生显著影响。Fe替代Co能不同程度地改善铸态及快淬态合金的循环稳定性，但对快淬态合金循环寿命的改善更加显著，导致这一结果的主要原因是Fe替代Co使快淬态合金的微观组织显著细化。     

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。     

Fe替代Ni对铸态及快淬态La0.7Mg0.3Co0.45Ni2.55-xFex (x = 0-0.4)电极合金循环稳定性的影响

用铸造及快淬工艺制备了La0.7Mg0.3Co0.45Ni2.55-xFex(x=0,0.2,0.3,0.4)电极合金,研究了Fe替代Ni对合金循环稳定性及微观结构的影响。结果表明,Fe替代Ni显著地改善合金的循环稳定性,且Fe替代Ni对快淬态合金的循环稳定性具有更加显著的作用。试验合金具有多相结构,包括2个主相(La,Mg)Ni3和LaNi5以及1个残余相LaNi2。Fe替代Ni促进快淬态合金形成类非晶结构,随Fe含量的增加,快淬态合金的晶粒显著细化,合金的晶格常数及晶胞体积显著增大。     

快速凝固制备La2Mg0．9Ni7．5Co1．5Al0.1贮氢合金的相结构及电化学性能

采用感应熔铸＋退火处理及快速凝固方法制备了La2Mg0．9Ni7．5Co1．5Al0.1贮氢合金。系统研究了快速凝固对合金的相结构、微观组织及电化学性能的影响。XRD分析表明，随着冷却速率的增加，La2Mg0．9Ni7．5Co1．5Al0.1合金的相组成发生了明显变化。退火合金由αLa2Ni7主相（Ce2Ni7型结构）和少量LaNi3相（PuNi3型结构）组成。随着冷却速率的增加，合金中出现LaNi5相（CaCu5型结构）和LaMgNi4（MgCu4Sn型结构）相，且新相的相丰度增加，aLa2Ni7相和LaNi3相的丰度减少。EPMA分析表明，快速凝固方法制备的La2Mg0．9Ni7．5Co1．5Al0.1贮氢合金为柱状晶组织且晶粒细小。合金电极的电化学测试表明，冷却速率对合金的活化性能影响不大。随冷却速率的增加，合金的最大放电容量减少、高倍率放电性能下降。在较低的冷却速率下（5m／s），合金电极的循环稳定性改善不明显，而随着凝固速度的进一步增加（20m／s），合金电极表现出较好的循环稳定性。     

Si和Co对LaFe13-x-ySixCoy合金凝固组织和相形成的影响

采用电弧熔炼的方法研究了LaFe13-x-ySixCoy合金的凝固行为。应用XRD和SEM扫描电镜分析了合金组织结构和相组成。结果表明：La（Fe,Co,Si）13相是包晶反应生成的,Si和Co含量变化对合金的凝固行为有很大的影响,当Si含量x≤1．0、y=0-0.6时合金显微组织由α-（Fe,Si）相和共晶相组成,当x=0时共晶相La＋α-Fe,x〉0共晶相NLa（Fe,Co）Si相,α-（Fe,Si）相为主要相,随Si含量增加La（Fe,Co）Si相增多;x=1．5、y=0.2～0．6时合金显微组织由α-（Fe,Si）相、La（Fe,Co,Si）13相和La（Fe,Co）Si相组成,随Co含量增加La（Fe,Co,Si）13相增加。     

TiV2.1Nix（x=0.2～0.6）贮氢合金的相结构及电化学性能

系统研究了TiV2.1Nix（x=0．2，0．3，0．4，0．5，0．6）贮氢合金的相结构及电化学性能。XRD及SEM分析表明：合金均由体心立方（bcc）结构的V基固溶体主相和TiNi基第二相组成；随着Ni含量x的增加，合金中V基固溶体主相的相含量和品胞参数逐渐减小，TiNi基第二相含量逐渐增多，且当x≥0．4时，TiNi基第二相组织沿主相晶界形成明显的三维网络状结构。电化学测试表明：随着x的增加，合金的高倍率放电性能及循环稳定性均得到显著改善；但当x从0．4增加到0．6时，合金的活化性能变差，最大放电容量降低。在研究的合金中，TiV2.1Ni0.4表现出较好的综合性能。     

纯La及混合稀土镁基储氢合金的性能研究

用共沉淀还原扩散法制备了不同化学计量比的LaMg2Ni9-xCox（x=0．3-6．0）和M／Mg2Ni9-xCox（x=0．3-4．5）稀土镁基储氢电极合金。电化学测试结果表明：制得的合金活化性能良好；在Co含量x逐渐增大的过程中，合金的活化次数没有发生明显的变化，合金的放电容量逐渐减小，合金的循环稳定性逐渐增强。混合稀土合金比纯镧合金的活化次数多、放电量小，但是循环稳定性好。合金结构分析表明，合金主相为MgNi2相和LaNi5相，随着Co含量增加，LaCo5相和LaCo3相含量增加。     

快淬工艺对La0．7Mg0．3Ni2．55-xCo0．45Alx（x=0～0．4）电极合金微观结构及电化学性能的影响

用铸造及快淬工艺制备了La-Mg-Ni系（PuNi3型）电极合金La0．7Mg0．3Ni2．55-xCo0．45Alx（x=0，0．1，0．2，0．3，0．4），研究了快淬工艺对合金微观结构及电化学性能的影响。XRD分析结果表明，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，但使相的相对含量产生变化。TEM及SEM分析结果表明，快淬处理显著改善合金的成分均匀性，使晶粒细化。Al替代Ni不利于非晶相的形成，但使快淬态合金的晶粒显著细化。电化学测试结果表明，快淬处理显著提高合金的循环稳定性，但不同程度地降低合金的放电容量和活化性能，快淬对放电电压特性的影响是复杂的。     

La0.67Mg0.33Ni3.0-xAlx（x=0.0-0.35）贮氢合金相结构和电化学性能研究

采用X射线衍射、电子探针和电化学测试研究了La0.67Mg0.33Ni3.0-xAlx（x=0.0-0.35）合金的相结构和电化学性能。XRD结果和EPMA观察表明：La0.67Mg0.33Ni3.0合金由LaNi3相和La2Ni7相组成。然而La0.67Mg0.33Ni3.0-xAlx（x=0．1，0．2，0．35）合金不含LaNi3相。研究结果表明Al替代Ni改变了La0．67Mg0．33Ni3.0合金的相结构，Al替代Ni不利于La0．67Mg0．33Ni3.0合金中LaNi3相的形成。此外，随Al含量的增加，La0.67Mg0.33Ni3.0-xAlx（x=0．1，0．2，0．35）合金的相结构也发生了变化。WDS分析表明：随La0.67Mg0.33Ni3.0-xAlx合金中X的增加，Al在LaNis相中的含量增加，但Al在LaNi2相的含量很少并且几乎不随X变化。电化学性能测试表明：Al替代Ni提高了La0.67Mg0.33Ni3.0合金电极的循环稳定性。但La0.67Mg0.33Ni3.0-xAlx合金电极的放电容量却随Al含量的增加而明显降低。     

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。     

Enhanced Electrochemical Hydrogen Storage Characteristics of Nanocrystalline and Amorphous Mg20Ni10-xCox (x=0-4) Alloys by Melt Spinning

In order to improve the electrochemical hydrogen storage performances of the Mg2Ni-type alloys, Ni in the alloy was partially substituted by element Co. The nanocrystalline and amorphous Mg20Ni10-xCox (x=0, 1, 2, 3, 4) alloys were prepared by melt-spinning technology. The structures of the as-cast and spun alloys were studied by XRD, SEM and HRTEM. The electrochemical hydrogen storage characteristics of the alloys were measured. The results show that the substitution of Co for Ni leads to the formation of secondary phase MgCo2 without altering the major phase of Mg2Ni. No amorphous phase is detected in the as-spun alloy (x=0), whereas the as-spun alloy (x=4) holds a nanocrystalline and amorphous structure, confirming that the substitution of Co for Ni significantly increases the glass forming ability of the Mg2Ni-type alloy. The substitution of Co for Ni significantly improves the electrochemical hydrogen storage performances of the alloys, including the discharge capacity and the cycle stability, for which the increased glass forming ability by Co substitution is mainly responsible     

Zr替代La对快淬态A2B7型电极合金结构及电化学性能的影响

用铸造及快淬工艺制备了A2B7型电极合金,合金的名义成分为La0.75-xZrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1 (x = 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2)。深入研究了Zr替代La对合金微观结构及电化学性能的影响。用XRD、SEM、TEM分析了合金的结构。结果表明,铸态及快淬态合金均具有多相结构,含有两个主相(La,Mg)Ni3和LaNi5以及一个残余相LaNi2。Zr替代La使合金中LaNi5相明显增加,并促进快淬态合金中形成非晶相。电化学测试的结果表明,Zr替代La明显降低合金的放电容量,但显著改善合金的电化学循环稳定性。当Zr含量小于0.1时,合金的放电容量随淬速的增加而先增加后减小,合金的循环稳定性随淬速的增加而单调增加。     

Effects of substituting Ni with M (M=Cu, Al and Mn) on microstructures and electrochemical characteristics of La-Mg-Ni system (PuNi3-type) electrode alloys

In order to improve the electrochemical cycle stability of La-Mg-Ni system (PuNi3-type) hydrogen storage alloy, Ni in the alloys was partially substituted by M (M=Cu, Al, Mn). A new La-Mg-Ni system electrode alloys La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Mx (M=Cu, Al, Mn;x =0,0.1) were prepared by casting and rapid quenching. The effects of element substitution and rapid quenching on the microstructures and electrochemical performances of the alloys were investigated. The results by XRD, SEM and TEM show that the alloys havea multiphase structure, including the (La, Mg)Ni3 phase, the LaNi5 phase and the LaNi2 phase. The rapid quenching and element substitution have an imperceptible influence on the phase compositions of the alloys, but both change the phase abundance of the alloys. The rapid quenching significantly improves the composition homogeneity of the alloys and markedly decreases the grain size of the alloys. The Cu substitution promotes the formation of an amorphous phase in the as-quenched alloy, and a reversal result by the Al substitution. The electrochemical measurement indicates that the element substitution decreases the discharge capacity of the alloys, whereas it obviously improves the cycle stability of the alloys. The positive influence of element substitution on the cycle life of the alloys is in sequence Al＞Cu＞Mn, and negative influence on the discharge capacity is in sequence Al＞Mn＞Cu. The rapid quenching significantly enhances the cycle stability of the alloys, but it leads to a different extent decrease of thedischarge capacity of the alloys.     

AB3型LaMg2Ni9-x-y-zCoxMnyCuz储氢合金的制备及电化学性能研究

根据正交试验方案,采用共沉淀还原扩散法制备LaMg2Ni9-x-y-zCoxMnyCuz(x=1.8,2.1,2.4,2.7,3.0;y=2.1,2.4,2.7,3.0,3.3;z=0.3,0.6,0.9,1.2,1.5)系列AB3型稀土基储氢合金,研究该系列合金的放电容量和循环稳定性,并用X射线衍射对产物的结构进行微观分析。结果表明:3元素同时替代时合金的放电容量均高于单元素替代时合金的放电容量,但循环稳定性有所下降。合金结构分析表明,合金主相为La4Co3相。该系列合金中LaMg2Ni2.7Co2.1Mn2.7Cu1.5合金电极表现出的综合电化学性能较优。     

Cycle stabilities of the La0.7Mg0.3Ni2.55−xCo0.45Mx (M = Fe, Mn, Al; x = 0, 0.1) electrode alloys prepared by casting and rapid quenching

In order to improve the cycle stability of La–Mg–Ni system (PuNi₃-type) hydrogen storage alloy, Ni in the alloy was partly substituted by Fe, Mn and Al, and the electrode alloys La_0.7Mg_0.3Ni_2.55−xCo_0.45M_x (M = Fe, Mn, Al; x = 0, 0.1) were prepared by casting and rapid quenching. The effects of the substitution of Fe, Mn and Al for Ni and rapid quenching on the microstructures and electrochemical properties of the alloys were investigated in detail. The results obtained by XRD, SEM and TEM indicate that element substitution has no influence on the phase compositions of the alloys, but it changes the phase abundances of the alloys. Particularly, the substitution of Al and Mn obviously raises the amount of the LaNi₂ phase. The substitution of Al and Fe leads to a significant refinement of the as-quenched alloy's grains. The substitution of Al strongly restrains the formation of an amorphous in the as-quenched alloy, but the substitution of Fe is quite helpful for the formation of an amorphous phase. The effects of the substitution of Fe, Mn and Al on the cycle stabilities of the as-cast and quenched alloys are different. The positive influence of the substitution elements on the cycle stabilities of the as-cast alloys is in proper order Al > Fe > Mn, and for as-quenched alloys, the order is Fe > Al > Mn. Rapid quenching engenders an inappreciable influence on the phase composition, but it markedly enhances the cycle stabilities of the alloys.     

La替代Mm对低钴AB5型贮氢合金电化学性能的影响

用XRD和SEM测试了稀土基低钻AB5型LaxMm1-x（NiMnSiAlFe）4．7Co0.2（x=0,1）贮氢合金的微观结构，并全面测试了合金在铸态及快淬态下的电化学性能。研究了La替代Mm对铸态及快淬态低钻贮氢合金微观结构及电化学性能的影响。对合金的电化学性能研究结果表明：La替代Mm使合金的放电容量提高，并使铸态合金的循环寿命由341次提高到370次；La替代Mm使得快淬态合金的循环寿命的增加幅度较小，主要原因是La替代Mm使快淬态合金的晶粒粗化。微观结构测试结果表明：La替代Mm使合金中的第二相消失，并使合金的晶格常数在a轴方向增加，在c轴方向略有减小，晶胞体积增大，这是La替代Mm使合金放电容量提高的主要原因。     

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。     

快淬纳米晶和非晶Mg_(20)Ni_(10-x)Co_x(x=0～4)合金的贮氢性能(英文)EI北大核心CSCD

为了改善Mg2Ni型合金的贮氢性能,采用Co部分替代合金中的Ni以及快淬工艺制备了纳米晶和非晶态Mg20Ni10-xCox(x=0,1,2,3,4)贮氢合金。用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,并测试了合金的气态吸/放氢动力学及电化学贮氢性能。结果表明,在快淬无Co合金中没有形成非晶相,但快淬含Co合金中形成一定量的非晶相。Co替代Ni及快淬处理显著地改善了合金的气态吸放氢性能。同时,Co替代Ni也显著地提高了快淬态合金的放电容量和电化学循环稳定性。