影响测试贮氢合金电极放电容量的因素

综述了贮氢合金电极电化学性能检测过程中其放电容量的影响因素 ,如充放电制度、温度、电解液、隔膜、成型压力、导电剂、粘合剂、添加剂以及合金的表面处理。由于影响贮氢合金电极放电容量的因素很多 ,在不同测试条件下 ,电极放电容量测试结果会有所不同 ,所以不同贮氢合金粉的对比测试应在相同的测试条件下进行     

氢在金属及合金中的扩散

本文综述了近年来关于金属及合金中氢扩散的研究体系,研究方法以及扩散系数的影响因素诸方面的研究概况。     

热处理对贮氢合金电极性能的影响

研究了热处理对Mm(Ni,Co,Mn,Al)5贮氢合金电极电化学性能的影响.恒流充放电测试结果表明:经过热处理的电极比未处理的电极多放出17%的化成容量;用经过热处理的电极制成的MH/Ni电池,以15 C恒流脉冲放电的电压降比使用未处理电极的电池减少了近60 mV.循环伏安实验发现:经过热处理的电极的氢脱出峰电流比未处理的电极的高56 mAh/g,氢脱出峰电位负移了近140 mV.用扫描电镜、X射线衍射研究了热处理对贮氢合金表面和结构的影响.     

表面改性对贮氢合金电极性能的影响

本文用化学处理和化学镀镍对金属氢化物的表面改性处理,初步讨论和分析了这些处理对金属氢化物电极的活化和容量等性能的影响。其结果表明:表面改性后的贮氢电极放电容量提高,放电特性增强。     

成型压力对贮氢合金电极性能的影响

本文对用做电化学性能测量的电极片的成型压力对贮氢合金粉电化学性能测量结果的影响作了较为深入的研究,发现压力过高、过低均导致活化速度、容量、放电电压特性的降低。压力过低导致电极片寿命的减低,而过高则会导致升高。     

稀土组成对贮氢合金放电性能影响的预测

使用C语言模拟实现了一个通用的多层前馈神经网络(BP)模型,应用此模型研究了贮氢合金中混合稀土La、Ce、Pr、Nd的相对组成对Ml(NiCoMnAl)5合金的电性能[0.2C放电容量、5C放电容量和高倍率放电性能(HRD)即5C放电容量与0.2C放电容量之比]的影响。找到了混合稀土的优化组成区域,在此区域内合金的0.2C、5C放电容量分别达到320mAh/g、230mAh/g以上,HRD≥0.70,并运用实验数据对此模型的正确性进行了检验,其相对误差小于1%。     

贮氢合金组成对电极性能的影响

本文研究了混合稀土MmBx贮氢合金B组分的钴含量和Mm(Ni_(0.70)Co_(0.16)Mn_(0.08)Al_(0.06))_x的配比数x对P-C-T曲线平衡氢压、放电容量和电池的循环使用寿命的影响。     

稀土系AB5型贮氢合金电极材料研究进展

综述了最近几年稀土系AB5型贮氢合金电极的最新研究进展,总结了目前对提高AB5型稀土系贮氢合金综合性能所进行的探索,如,成分优化、表面处理、复合合金等.旨在使人们对其有一个全面的了解.     

元素Ti， Zr， Ni对AB2贮氢合金电极动力学的影响

动力学性能差是AB2贮氢合金电极的一个缺点。采用恒电流阶跃及线性极化法研究了金属元素钛、锆、镍对贮氢电极合金Ti0．7＋y＋zZryCr1．2V0．8Nix（x＝0．1,0．2,0．3,0．4;y＝0．0,0．2;z＝0．0,0．1,0．2,0．3）动力学性能的影响,结果表明随镍含量降低,或者是锆取代部分钛后动力学性能均变差,在z从0．0到0．4变化时动力学性能先得到改善然后又恶化。     

稀土贮氢合金织构生长特性的研究

用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析方法,探讨了ＡＢ５ 型稀土贮氢合金在不同冷却速度下织构生长特性及其对电极性能的影响。研究结果表明：在普通快冷条件下,具有不同成分的贮氢合金锭呈不同的织构生长特性,一般具有（１０１）＋ （００２）晶面择优取向,平行于冷却面也即柱状晶生长方向,并可获得较高的放电容量;在快速凝固下制得的贮氢合金,其表面呈强的（０００２）基极织构也即ｃ轴织构。这与不含Ｍｎ 的稀土贮氢合金即Ｍｍ Ｎｉ３．５Ｃｏ０．７ Ａｌ０．８合金锭的柱状晶结构具有强的ｃ轴织构取向以及定向凝固合金在不同冷却速率下的织构取向相一致     

金属氢化物镍电池的研究进展

综述了金属氢化物镍电池现有的贮氢合金负极和镍正极的改性研究及对电极新材料的探索，并从提高电池容量，改善大电流充放电特性，延长循环寿命等几个方面对电池综合性能的提高进行了探讨，章认为，MH－Ni电池虽已进入商品化阶段，介还有许多工作需要完善，MH－Ni电池将有广大的应用市场。     

含Fe的AB5型贮氢合金的性能

为了分析Fe替代Co的作用效果,对所制备的AB5型贮氢合金MmNi3.55Co0.75-xMn0.4Al0.3Fex(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4和0.5)进行了电化学性能与结构测试。当x≤0.2时,Fe有利于合金综合电化学性能的提高;随着Fe含量增加,合金晶胞参数及体积(a、c、c/a和V)增加。     

稀土镍系贮氢合金的放电电压平台研究

研究了ＡＢ５ 型贮氢合金放电电压平台与ＭＨ－Ｎｉ电池１．２ Ｖ放电电压平台之间的关系及其影响因素。结果表明,ＭＨ－Ｎｉ电池放电过程中的电压衰减主要由正极极化引起,但贮氢合金负极放电电压平台的提高有利于电池放电电压整体水平的提高,也能明显延长其１．２ Ｖ放电电压平台延续时间。贮氢合金的放电电压平台与其成分、微观组织和表面状态密切相关。就Ａ侧稀土成分而言,Ｃｅ和Ｎｄ 的影响较为明显。提高合金成分和微观组织的均匀性,并改善合金的表面状态而使其表面形成对表面电极反应有电催化作用的合金层,有利于合金放电电压平台的提高。     

硼替代铝对AB5型贮氢合金的影响

研究了用B替代Al对AB5型贮氢合金相结构和电化学性能的影响。对MlNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3-xBx(x=0,0.1,0.2,0.3)合金的研究结果表明:掺硼贮氢合金出现了CeCo4B第二相,电化学容量下降;随B含量的增加贮氢合金氢扩散系数明显上升,极化电阻减小,合金的高倍率放电性能和低温放电性能得到明显的改善。     

AB_2和AB_5型贮氢合金的表面处理

贮氢合金的表面性质对于它的电化学应用极为重要。锆基ＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相贮氢合金具有容量高、寿命长的优点,但活化性能和大电流极电能力差,影啊了Ｌａｖｅｓ相贮氢合金在ＭＨ－Ｎｉ电池中的应用;ＡＢ５贮氢合金具有活化性能好、容量在２６０ｍＡｈ／ｇ～３２０ｍＡｈ／ｇ之间,是目前国内、日本国ＭＨ－Ｎｉ电池负极的主干材料,结合本实领室的工作,分析了贮氢合金表面与电极性能的关系,综述和比较了近年来对ＡＢ２和ＡＢ５型贮氢合金表面处理的研究情况。     

无钴AB5型MlNi4.45-xMn0.040Al0.15Snx电极合金

对无钻AB5型MlNi4.45-xMn0.040Al0.15Snx电极合金相结构和电化学性能进行了研究.XRD分析结果表明:当Sn含量x≥0.3时,合金中除了LaNi5主相外,还存在LaNiSn等第二相,且第二相析出总量随着Sn含量的增大而增加;电化学性能测试结果表明:随着Sn含量的增加,合金的电化学充放电循环稳定性得到改善,但是对合金的放电容量和大电流放电性能有不利的影响;综合比较看,Sn含量x=0.3时合金的电化学性能最好,最大放电容量Cmax=295.0mAh/g,活化次数为2次充放电循环,300次循环后的容量保持率为70.45%,高倍率放电性能HRD900=55.18%.     

AB5-x型贮氢合金研究

研究了非化学计量比不包覆的AB5-x型贮氢合金x值的变化对合金的结构、比容量和放电温度特性的影响。结果表明,x值在0.06～0.48范围内时AB5-x型贮氢合金性能较好。非化学计量比可提高合金的比容量及其氢化物的稳定性,分解氢压平台在25℃时仅为0.01MPa;同时改善合金的低温放电效率,x=0.29时,255K下,1C放电效率达90%;合金结构主体相符合CaCu5构型。     

CNTs含量对AB5型贮氢合金性能的影响

采用机械球磨法制备出不同碳纳米管(CNTs)含量的AB5型贮氢合金.研究了CNTs含量对贮氢合金的微观结构及电化学性能的影响.结果发现:CNTs的加入改善了贮氢合金的性能.含15%CNTs的贮氢合金的首次放电比容量达到了311 mAh/g,比AB5合金提高了21%;200次循环后,放电比容量仍有280 mAh/g.     

贮氨合金的表面处理及其对电极性能的影响

贮氢合金的表面成分和形态对金属氢化物电极的电化学性能具有重大影响.文中综述了贮氢合金几种表面处理方法及其对氢化物电极的电化学容量、电催化活性、循环稳定性、快速放电能力、活化性能和自放电性能的影响.     

A_2B_7型贮氢合金表面覆钴及电化学性能研究

通过研究了表面包覆钴和未包覆的A2B7型贮氢合金La1.5Mg0.5Ni7电极的电化学性能,同时对包覆钴贮氢合金进行低温退火的研究。结果表明:表面包覆钴贮氢合金电极放电容量明显提高,但合金循环寿命并未得到改善;与镀态合金相比,经低温退火处理的合金电极放电容量变化不大,但循环寿命较镀态合金有所改善。SEM结果表明:化学镀Co镀层为晶态,且镀层晶粒细小,经退火处理,晶粒长大,应力减小。