微包覆铜贮氢合金电极的研究

对比研究了表面微包覆铜与未包覆的AB_5型混合稀土贮氢合金电极的电性能.实验结果表明,表面微包覆铜贮氢电极在放电容量、高倍率放电、自放电和循环寿命性能方面均有明显改进.化学镀铜微包覆处理的操作工艺简便,费用低廉.     

CoO对低钴贮氢电极电化学性能的影响

介绍了采用傅立叶红外光谱、X射线衍射、循环伏安、交流阻抗方法研究CoO对低钴贮氢合金电化学性能的影响。结果表明,随着活化次数的增加,放电中值电压逐渐增大,出现第二放电平台,使放电容量进一步提高。1C放电时,放电电压和放电容量分别提高170mV和10.5 mAh/g;10C放电时,高倍率放电性能提高21.7%。CV表明,随着扫速的加快,电极的氧化、还原峰位差逐渐加大,可逆性降低,反应向Co生成的方向进行;EIS表明,添加CoO降低了合金电极接触电阻和电荷传递阻抗,改善了电化学反应活性。     

贮氢合金高倍率放电性能的研究

利用正交实验研究了贮氢合金的组成及各元素的含量对高倍率放电性能的影响,得出最佳配比为La0.71Ce0.1Pr0.09Nd0.1Ni4.4Co0.2Mn0.2Al0.2.随着La含量在一定范围内的增加或者Co和Al含量的减少,合金高倍率放电能力会得到改善,Mn含量在一定范围内变化对高倍率放电性能的影响不大.研究了粒度对高倍率放电性能的影响,粒度为200～300目最佳.     

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     

贮氢合金高倍率放电性能的研究

研究了贮氢合金表面处理、粒度分布、稀土组成、Al含量和添加剂硼对贮氢合金高倍率放电性能的影响.采用物理方法和化学方法对贮氢合金进行表面处理,提高了合金表面电化学反应速度,同时促进了氢原子在合金本体中的扩散,从而改善了合金的活化性能、放电容量和高倍率放电能力.贮氢合金粉粒度太粗和太细都使合金电极阻抗增大,导致放电容量和高倍率放电能力下降,而且大电流放电平台也较低.选择合适的贮氢合金粉粒度分布既可提高合金的活性和放电容量,又能改善合金高倍率放电能力.随着合金中La含量的增加和Al含量的减少,提高了合金的表面活性,使合金的大电流放电性能得到改善.贮氢合金中加入少量元素B,形成第二相,不但提高了合金的活性和放电容量而且显著地提高了合金高倍率放电能力.     

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。     

贮氢合金粉体包覆铜工艺

为改善稀土—镍基贮氢合金粉的抗氧化和耐粉化性,本文介绍了一种简单的化学镀铜法,该法工艺简单,成本低廉,可达到抗氧化和抗粉化的目的,并且能增强传热和导电性能,降低内阻、内压,使得由此包覆粉制出的电池的放电容量更高,放电电压更平稳。     

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%。     

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.     

贮氢合金电极的循环伏安和交流阻抗研究

贮氢合金电极的表面处理是改善其电化学性能的有效方法。通过MH电极的循环伏安和电化学阻抗谱研究了碱性溶液中MH电极表面还原处理对其电化学性能的影响。结果表明MH电极表面还原处理后 ,提高了电极的充电效率 ,改善了电极表面的电化学反应活性。通过对MH电极电化学阻抗谱的分析 ,发现这种处理明显降低了电极表面的电化学反应阻抗。     

贮氢合金粉末粒度对其电化学性能的影响

研究考察了粉末粒度对贮氢合金Ml(Ni3 75Co0 60 Mn0 40 Al0 2 5)电极电化学性能的影响。结果表明 :在不同粒度范围内 ,合金粉的平均粒径越大 ,其 0 2C、1C及 2C放电容量越高 ,达到最高容量的活化次数越少。对于混合合金粉 ,3 7μm以下贮氢合金粉的质量含量为 10 %时 ,其 0 2C、1C及 2C放电容量达到最高值 ,但其达到最高容量的活化次数随着混合合金粉中 3 7μm以下贮氢合金粉的含量的增大而增多。     

化学镀Ni对Mg2Ni贮氢合金性能的影响

研究了化学镀Ni处理对Mg2Ni贮氢合金电化学性能的影响,结果发现:化学镀Ni处理可显著提高Mg2Ni合金的放电容量,但不能有效提高合金的循环寿命;放电电流对经化学镀Ni处理的Mg2Ni合金的循环寿命影响较大.XRD和SEM分析表明:经化学镀Ni处理的Mg2Ni合金表面覆盖有一层致密的金属Ni细小颗粒;循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)分析表明:化学镀Ni处理降低了合金表面的电子转移阻抗和氢原子扩散阻抗,提高了合金表面的电化学反应活性.     

球磨AB5/Ni复合贮氢合金的电化学性能

研究了AB5型稀土贮氢材料Mm(NiMnCoAl)5与10%的Ni混合球磨(150 r/min)1 h后的复舍贮氢合金的晶体结构和电化学性能.结果表明:复合贮氢合金由CaCu5型LaNi5相和单质Ni相组成,活化性能得到改善,高倍率放电性能有所提高;0.2 C、3 C放电比容量分别从稀土贮氢材料的272.8 mAk/g,247.2 mAh/g增加到289.8 mAh/g、273.6 mAh/g,容量保持率从稀土贮氢材料的90.6%提高到94.4%.     

影响贮氢合金电化学性能测试结果的因素——循环次数和充放电制度

较系统地研究了循环次数和充放电制度对贮氢合金电极片的电化学行为产生的影响以及测试时应注意的问题,如测量贮氢合金的放电容量和电压特性一般应在第２５次～３０次循环左右进行、以充放电次数表达的活化速度需注明充放电制度以及测量大电流放电特性应避开小电流放电后的最近几次循环等。     

La0.7Mg0.3Ni2.5+xCo0.5贮氢合金的性能研究

用熔炼法制备了La0.7Mg0.3Ni2.5 xCo0.5(x=0,0.1,0.2,0.3)贮氢合金.采用X射线衍射和三电极测试体系研究了合金的相结构、贮氢性能和电化学性能.结果表明:该系列合金均由(La,Mg)Ni3相、LaNi5相及少量杂质相组成;合金的贮氢容量随x值的增大而增加,当x=0.3时,贮氢容量达到1.42%,合金的最大放电容量可达377.5 mAh/g.该系列合金的活化性能较好(活化次数均为1次).随着x值的增加,合金的平台性能和稳定性能减弱.     

Zn对AB5型贮氢合金的影响

研究了Zn替代Co对AB5型MlNi3.6Mn0.4Al0.3Co0.7贮氢合金相结构和电化学性能的影响。Zn替代Co使合金的晶胞参数和体积增大,导致贮氢合金最大放电容量增加,循环稳定性有所下降;随着Zn含量由0增加到0.5,氢的扩散系数由0.31×10-7m2/s增加到3.72×10-7m2/s,交换电流密度由157 mA/g增加到191 mA/g,合金极化电阻由1.23Ω减少到1.01Ω,合金表面电催化活性和高倍率性能得到了改善。