铸态及快淬态La0. 55 M0. 2 Mg0. 25 Ni3.2C00.2 Al0.1（M=Zr，Pr）合金的电化学贮氢动力学

为了改善La-Mg-Ni系A2B7型电极合金的动力学性能,用M（M=Zr,Pr）部分替代合金中的A侧元素La。用真空快淬技术制备了La0. 55 M0. 2 Mg0. 25 Ni3.2C00.2 Al0.1（M=Zr,Pr）电极合金,探索了快淬工艺参数对合金电化学贮氢动力学性能的影响。用XRD、SEM及TEM表征了铸态及快淬态合金的结构,结果发现,铸态及快淬态合金均由多相组成,包括两个主相（La,Mg）2Ni7和LaNi5以及残余相LaNi2。快淬Pr替代合金具有微晶、纳米晶结构,而在快淬Zr替代合金中发现明显的非晶相。电化学测试结果表明,合金的高倍率放电能力随淬速的增加先增加后减小。电化学交流阻抗（EIS）、Tafd极化曲线及电位阶跃测试的结果都表明,合金的电化学贮氢动力学性能随淬速的增加先上升后下降。     

熔体快淬对A_2B_7型La_(0.8)Mg_(0.2)Ni_(3.5)Co_(0.2)合金结构及电化学性能的影响

为了改善A2B7型La0.8Mg0.2Ni3.5Co0.2合金的电化学性能,采用熔体快淬技术制备了合金。用XRD、SEM分析了合金的微观结构,用电化学方法测试了合金的电化学性能。结果表明,快淬后,合金具有多相结构,包括两个主相(La,Mg)Ni5及(La,Mg)2(Ni,Co)7和残留相LaNi2.28相,快淬使合金的微观应变增加,柱状晶区域面积较大,合金的晶粒明显细化。快淬使合金的放电容量、平台中值电压降低,电化学循环稳定性提高。     

铸态和快淬态Mm(NiCoMnAl)5Bx(=0～0.2)贮氢合金的相结构与电化学性能

用铸造及快淬工艺制备了低钴AB5型Mm(NiCoMnAl)5BxBx=0～0.2)贮氢合金,测试了合金的微观结构及电化学性能,研究了B含量及快淬工艺的变化对合金晶格常数、热力学参数、微观结构及电化学性能的影响.结果表明:合金的晶格常数、晶胞体积及标准生成焓均随B含量的增加而增大;在一定的淬速范围内,快淬处理可以提高合金的放电容量,但淬速超过某一临界淬速时,快淬合金的容量低于铸态合金;合金的循环寿命随淬速的增加而单调增加.     

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%.     

快淬速率对(Mg_(70.6)Ni_(29.4))_(92)La_8贮氢合金的微结构及电化学性能的影响

采用熔体快淬法制备(Mg70.6Ni29.4)92La8贮氢合金带,研究快淬速率对合金的微观组织结构及其电化学性能的影响。结果表明:随着快淬速率的加快,合金由纳米晶向非晶过渡,合金的非晶化程度增强,合金带的最大放电容量增加。冷却辊线速度为21.8m/s制备的合金的循环最大放电容量可达568.5mA·h/g,经过20次循环后,其最高容量保持率达79.3%;合金样品充电完成后形成的氢化物主要是Mg2NiH4,同时还保留大量的非晶结构。循环伏安测试结果显示较明显的氧化峰和还原峰,且峰电位差较小,反映电极合金具有较好的吸放氢反应的可逆性。     

铸态和快淬态Mm（NiCoMnAl）5Bx（x=0～0．2）贮氢合金的相结构与电化学性能

用铸造及快淬工艺制备了低钴Mm(NiCoMnAl)5Bx(x=0～0．2)贮氢合金，测试了合金的微观结构及电化学性能，研究了B含量及快淬工艺的变化对合金晶格常数、热力学参数、微观结构及电化学性能的影响。结果表明：合金的晶格常数、晶胞体积及标准生成焓均随B含量的增加而增大：在一定的淬速范围内，快淬处理可以提高合金的放电容量，但淬速超过某一临界淬速时，快淬合金的容量低于铸态合金：合金的循环寿命随淬速的增加而单调增加。     

铸态及快淬态La-Mg-Ni系(PuNi3型)贮氢合金的循环稳定性

用铸造及快淬工艺制备了La-Mg-Ni系(PuNi3型)La2Mg(Ni0.85Co0.15)9Bx(x=0～0.2)贮氢合金,分析测试了铸态及快淬态合金的微观结构与循环稳定性,研究了硼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,铸态合金具有多相结构,包括(La,Mg)Ni3相和LaNi5相,一定量的LaNi2相及微量的Ni2B相,经大于15 m/s淬速快淬处理后Ni2B相消失,并且其它相的相对量随淬速的变化而变化.硼的加入提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性,但其作用机理完全不同.合金的循环寿命随淬速的增加而增加,但快淬工艺对La-Mg-Ni系贮氢合金循环寿命的改善非常有限.     

铸态和快淬态Mm(NiCoMnAl)_5B_x(x=0~0.2)贮氢合金的相结构与电化学性能

用铸造及快淬工艺制备了低钴AB5型Mm(NiCoMnAl)5Bx(x=0~0.2)贮氢合金,测试了合金的微观结构及电化学性能,研究了B含量及快淬工艺的变化对合金晶格常数、热力学参数、微观结构及电化学性能的影响。结果表明:合金的晶格常数、晶胞体积及标准生成焓均随B含量的增加而增大;在一定的淬速范围内,快淬处理可以提高合金的放电容量,但淬速超过某一临界淬速时,快淬合金的容量低于铸态合金;合金的循环寿命随淬速的增加而单调增加。     

快淬工艺对无钴AB5型贮氢合金循环稳定性的影响

研究了快淬工艺对无钴AB5型LaxMm1-x(NiMnSiAlFe)4.9(x=0,0.45,0.75,1.0)合金微观结构及电化学循环稳定性的影响.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,并显著提高合金的循环稳定性.当淬速从0m/s增加到28 m/s时,经300次充放循环后,x=0.45合金的容量衰减率D从0.28 mAh/g·c-1(c代表一次循环)下降到0.13mAh/g·c-1;x=1.0合金的容量衰减率D从0.3mAh/g·c-1下降到0.14mAh/g·c-1.     

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)

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。     

快淬纳米晶Mg_2Ni型合金的气态及电化学贮氢动力学研究(英文)

为了改善Mg2Ni型合金气态及电化学贮氢动力学性能,用Cu部分替代合金中的Ni,用快淬技术制备Mg2Ni1-xCux(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金,用XRD、SEM、HRTEM分析铸态及快淬态合金的微观结构;用自动控制的Sieverts设备测试合金的气态贮氢动力学性能,用程控电池测试仪测试合金的电化学贮氢动力学。结果表明,所有快淬态合金均具有纳米晶结构,无非晶相形成。Cu替代Ni不改变合金的主相Mg2Ni,但使合金的晶粒显著细化。快淬处理及Cu替代均显著地提高合金的气态及电化学贮氢动力学性能。当淬速从0m/s(铸态被定义为淬速0m/s)增加到30m/s时,Mg2Ni0.8Cu0.3合金在5min内的吸氢饱和率从57.2%增加到92.87%,20min的放氢率从21.6%增加到49.6%,高倍率放电能力(HRD)从40.6%增加到73.1%,氢扩散系数(D)从1.02×10-11cm2/s增加到4.08×10-11cm2/s,极限电流密度(IL)从113.0mA/g增加到715.3mA/g。     

快淬纳米晶/非晶Mg_2Ni型合金的电化学贮氢动力学研究(英文)

用快淬工艺制备了Mg2Ni型合金,其名义成分为Mg2Ni1-xCox(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)。以XRD、SEM、TEM分析了铸态及快淬合金的结构。用程控模拟电池测试仪测试了合金的电化学贮氢动力学。用电位跃迁法计算了氢在合金中的扩散系数。用电化学工作站测试了合金的电化学交流阻抗谱(EIS)和Tafel极化曲线。结果表明,快淬态无Co合金具有典型的纳米晶结构,而Co含量为0.4的快淬态合金具有纳米晶/非晶结构,表明Co替代Ni可以提高Mg2Ni型合金的非晶形成能力,且快淬态合金的非晶化程度随Co替代量的增加而增加。Co替代Ni显著地提高了合金电化学贮氢动力学。当Co含量从0增加到0.4时,淬速为25m/s的快淬态合金的高倍率放电能力(HRD)从65.3%增加到75.3%,氢扩撒系数(D)从2.22cm2/s增加到3.34cm2/s,极限电流密度(IL)从247.8mA/g增加到712.4mA/g。     

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。     

快淬纳米晶/非晶Mg_2Ni型合金的电化学贮氢性能

用快淬工艺制备了Mg2Ni型Mg2-xLaxNi（x=0,0.2）贮氢合金,用XRD、SEM、HRTEM等方法分析了合金的微观结构,结果发现,在快淬无La合金中没有出现非晶相,但快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构,表明少量La替代Mg可以显著提高合金的非晶形成能力。电化学测试的结果表明,La替代可显著提高快淬态合金的放电容量、循环稳定性以及高倍率放电能力（HRD）,这主要归因于在快淬态合金中形成纳米晶/非晶结构。     

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。     

快淬工艺对La-Mg-Ni系贮氢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）贮氢合金La2Mg（Ni0．85Co0.15）9Bx（x=0，0．1，0．2），分析测试了铸态及快淬态合金的微观结构与电化学性能，研究了硼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，铸态合金具有多相结构，主相包括（La，Mg）Ni3相（PuNi3型）和LaNi5相，残余相为一定量的LaNi2相和微量的Ni2B相，经快淬处理后Ni2B相消失，并且其它相的相对量随淬速的变化而变化。不含硼合金的容量随淬速的增加而单调减小，含硼合金的容量随淬速变化有一个极大值。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。     

熔体快淬Zr(V1-xFex)2 (x=0.15)合金的贮氢性能

采用非自耗真空电弧炉熔炼制备Zr(V1-xFex)2(x=0.15)母合金锭,利用单辊旋淬设备制得不同淬速的合金薄带。X射线衍射结果表明,不同淬速Zr(V1-xFex)2(x=0.15)合金均为近乎单相的C15型Laves相,熔体快淬工艺可消除铸态合金中的包晶反应残留相和枝晶偏析,得到均匀细晶组织。快淬Zr(V1-xFex)2(x=0.15)合金吸氢后的晶体结构未发生改变,饱和吸氢后的体胀率约20%,根据V’antHoff关系外推出室温下快淬合金的平衡压力低于10-5Pa量级。     

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.     

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。     

快淬纳米晶/非晶Mg2-xLaxNi (x=0~0.6)合金的电化学贮氢性能

用铸造及快淬工艺制备Mg2Ni型Mg2-xLaxNi(x=0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金。用XRD、SEM、HRTEM分析铸态及快淬态合金的微观结构。结果发现,在快淬无La合金中没有出现非晶相,但快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构。用DSC研究快淬合金的热稳定性,表明La的含量及快淬对非晶相的晶化温度影响很小。电化学测试结果表明,铸态合金的放电容量随La含量的增加而增加,快淬态合金的放电容量随La含量的变化有极大值。La替代Mg显著地提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性。