快速凝固钛钒系贮氢合金电化学性能研究

研究了快速凝固处理对钛钒系贮氢电极合金Ti0.8Zr0．2V2．4Mn0．48Cr0．72Ni0．9的相结构、特别是电化学性能的影响规律。XRD研究表明：合金主要由六方结构的C14 Laves相和体心立方结构的钒基固溶体相所组成，快速凝固减少了合金中C14 Laves相的含量。电化学性能分析表明：快速凝固降低了合金电极的最大放电容量，增加了电极的活化次数，提高了电极表面的反应阻抗，恶化了电极的动力学性能，但是却大大改善了合金电极的循环稳定性。     

超化学计量比Ti-Zr-V-Mn-Cr-Ni贮氢电极合金相结构及电化学性能研究

研究了超化学计量比对钛基贮氢合金相结构及电化学性能的影响。XRD及EDS分析表明，超化学计量比贮氢合金（Ti0.8Zr0.2)(V0.533Mn0.107Cr0.16Ni0.2)x(x=2,3,4,5,6)均主要由六方结构的C14型Laves相和体心立方结构的钒基固溶体相构成。随着x值的增大，两相的晶胞参数及晶胞体积均减小。电化学性能测试表明，当x的值在2－5范围内时，随着x值的增大，合金的最大放电容量、放电电位、高倍率放电性能（HRD）、循环稳定性、交换电流密度I0以及极限电流密度IL均提高。但继续增大x值后，除放电电位、高倍率放电性能和循环稳定性继续有所提高外，最大放电容量、交换电流密度I0以及极限电流密度IL均减小。此外，随着化学计量比的增大，合金电极的活化渐趋困难。     

Ti—Ⅴ基多相贮氢电极合金的电化学吸放氢机理研究

采用XRD的Rietveld全谱拟合技术以及利用储氢合金吸氢量与其体积膨胀成线形关系的原理，研究了Ti—Ⅴ基贮氢电极合金的电化学吸放氢机理．结果表明，铸态合金Ti0.8Zr0.2V1.867Mn0．373Cr0．56Ni0.7由C14型Laves相和Ⅴ基固溶体相构成在充电过程中，充电时间由3．33增至120min时，Laves相的晶胞体积膨胀率△Ⅴ／Ⅴ分别由0．301％增加到2．719％，而Ⅴ基固溶体相的△Ⅴ／Ⅴ由0．011％增至1．685％．在放电过程中，放电时间从0min增加到165min时，Laves相的△Ⅴ／Ⅴ从14．542％降到8．119％；而Ⅴ基固溶体相的△Ⅴ／Ⅴ从8．117％减小到6．248％．说明电化学吸氢时，氢首先被Laves相吸收，然后再扩散进入Ⅴ基固溶体；电化学放氢时，Ⅴ基固溶体中的氢首先扩散进入Laves相然旨再释放．因此，该合金中，Laves相既是吸氢相又是催化相，提高合金中Ⅴ基固溶体相的利用率，从而使Ti—Ⅴ基贮氢合金具有较好的综合电化学性能。     

AB_3型La-Mg-Ni系稀土贮氢合金电极合金结构和贮氢性能

用感应熔炼的方法制备了AB_3型La-Mg-Ni系稀土贮氰电极合金,采用X射线衍射、Sievert型测试仪、三电极测试体系研究了合金的相结构、吸氢性能、电化学性能.X射线衍射分析结果表明,AB_3型La-Mg-Ni系稀土贮氢电极合金均南(La,Mg)Ni,相、(La,Mg)_2Ni_7相及少量杂质相组成,为多相结构;贮氢性能实验研究表明,具有PuNi_3结构的LaNi_3,型合金的吸氧量高于具有CaCu_5结构的LaNi_5型合金.     

Ti-V基多相贮氢电极合金的电化学吸放氢机理研究

采用XRD的Rietveld全谱拟合技术以及利用储氢合金吸氢量与其体积膨胀成线形关系的原理,研究了Ti-V基贮氢电极合金的电化学吸放氢机理.结果表明,铸态合金Ti0.8Zr0.2V1.867Mn0.373Cr0.56Ni0.7由C14型Laves相和V基固溶体相构成.在充电过程中,充电时间由3.33增至120 min时,Laves相的晶胞体积膨胀率ΔV/V分别由0.301％增加到2.719％,而V基同溶体相的ΔV/V由0.011％增至1.685％.在放电过程中,放电时间从0 min增加到165 min时,Layes相的ΔV/V从14.542％降到8.119％;而V基固溶体相的△V/V从8.117％减小到6.248％.说明电化学吸氢时,氢首先被Laves相吸收,然后再扩散进入V基固溶体;电化学放氢时, V基固溶体中的氢首先扩散进入Laves相然后再释放.因此,该合金中,Laves相既是吸氢相又是催化相,提高合金中V基固溶体相的利用率,从而使Ti-V基贮氢合金具有较好的综合电化学性能.     

镁系合金的贮氢性能

近年来，镁系合金作为下一代基础结构材料受到关注，正在作为笔记本电脑、移动电话等的壳体材料在许多领域得到实际应用。它作为金属结构材料具有轻量，耐久、振动吸收、电导、热导性能好以及良好的再生利用特性。镁还具有贮氢特性，可吸收7.6wt%(质量分数)的氢，与氢的可逆反应可探索用于贮氢及氢的输送。 镁是密排六方晶体结构，与氢结合形成稳定的氢化物相，是金红石型正方晶结构的β- MgH2。氢化物生成焓为－74.6kJ/molH2，脱氢反应要在300℃以上进行，这一温度在实用上显然过高，而且镁对氢分子离解为氢原子的触媒作用极弱，因此，Mg…     

AB2型Laves相贮氢电极材料的研究现状

本文综述了ＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相贮氢电极材料的研究现状，总结了改善ＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相贮氢电极材料性能的方法，并对改善性能的方向作了评述。     

Electrochemical properties of TiV-based hydrogen storage alloys

The electrochemical properties of the super-stoichiometric TiV-based hydrogen storage electrode alloys(Ti0.8Zr0.2)(V0.533Mn0.107Cr0.16Ni0.2)x(x=2,3,4,5,6)were studied.It is found by XRD analysis that all the alloys mainly consist of a C14 Laves phase with hexagonal structure and a V-based solid solution phase with BCC structure.The lattice parameters and the unit cell volumes of the two phases decrease with increasing x.The cycle life.the linear polarization.the anode polarization and the electrochemical impedance spectra of the alloy electrodes were investigated systematically.The overall electrochemical properties of the alloy electrode are found improved greatly as the result of super-stoicfhiometry and get to the best when x=5.     

Low-Co rare-earth-based hydrogen storage alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｂａｓｅｄＡＢ5 ｔｙｐｅａｌｌｏｙｓｈａｖｅｂｅｅｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙａｓｅｌｅｃｔｒｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓ.ＴｈｅｔｙｐｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｃｏｍｍｅｒｃｉａｌＡＢ5 ｔｙｐｅａｌｌｏｙｓａｒｅＭｍＮｉ3.5 5 Ｃｏ0 .75 Ｍｎ0 .4Ａｌ0 .3ａｎｄＭＩＮｉ3.5 5 Ｃｏ0 .75 Ｍｎ0 .4Ａｌ0 .3(ＭＩ :Ｌａｎｔｈａｎｕｍ ｒｉｃｈｍｉｓｃｈｍｅｔａｌ,Ｍｍ :Ｃｅｒｉｕｍ ｒｉｃｈｍｉｓｃｈｍｅｔａｌ ) .Ｉｔｉｓｗｅ…     

Electrochemical properties of AB5 type hydrogen storage alloy as anode electrocatalyst of PEMFC

1　INTRODUCTIONIn recent years, the application of the roomtemperature type ( < 100 ℃) polymer electrolytemembrane fuel cells(PEMFCs) as a primary powersource in electric vehicles and portable equipmentsetc has received increasing attention[1 4]. Usuallyin a PEMFC system, platinum is chosen as the e lectrode electrocatalyst, however, it results in ahigh cost PEMFC system for commercialization be cause Pt is a high cost, source limit metal. So,looking fo…     

温度对La-Mg-Ni-Co-Mn贮氢电极合金电化学性能的影响

系统研究了温度对La07Mg03Ni2875Co0.525Mn0.1贮氢合金电化学性能尤其是电化学动力学性能的影响.结果表明:La07Mg03Ni2 875Co0525Mn0,合金由(La,Mg)Ni3相和LaNi5相构成.合金的最大放电容量随着温度升高从-20℃时的277.5 mAh/g增加到30℃时的406.2 mAh/g.随着温度升高,合金放电平台电位逐渐变负,放电过电位逐渐减小,合金电极的极化减弱.高倍率性能、交换电流密度、氢的扩散系数研究表明合金的电化学动力学性能随着温度升高不断提高.该合金的氢扩散活化能为17.6 KJ/mol.     

DEGRADATION BEHAVIORS OF NEW TYPE TiV-BASED HYDROGEN STORAGE ELECTRODE ALLOYS

The degradation behaviors of the TiV-based multiphase hydrogen storage alloy Ti0.8,Zr0.2V3.2Mn0.64 Cr0.96Ni1.2 during electrochemical cycling in alkaline electrolyte have been studied by XRD, SEM, EIS and AES measurements. XRD analysis indicates that the alloy consists of a C14-type Laves phase and a V-based solid solution. The lattice parameters of both phases are increased after discharged with cycling, which indicates that more irreversible hydrogen remains not discharged in the alloy. It should be responsible for the decrease of discharge capacity. SEM micrographs show that after 10 electrochemical cycles, a large number of cracks can be observed in the alloy, existing mainly in the V-based solid solution phase. Moreover, after 30 cycles, the alloy particles are obviously pulverized due to the larger expansion and shrinkage of cell volumes during hydrogen absorption and desorption, which induces the fast degradation of the TiV-based hydrogen storage alloys. EIS and AES measurements indicate that some passive oxide film has been formed on the surface of alloy electrode, which has higher charge-transfer resistance, lower hydrogen diffusivity, and less electro-catalytic activity. Therefore it can be concluded that the pulverization and oxidation of the alloy are the main factors responsible for the fast degradation of the TiV-based hydrogen storage alloys.     

非化学计量比贮氢合金Ml(Ni0.71Co0.15Al0.06Mn0.08)x的电化学性能

研究了化学配比x对贮氢合金Ml(Ni0 .71 Co0 .1 5Al0 .0 6Mn0 .0 8) x(4.6≤x≤ 5.2 )的结构、组织、电化学性能和 p c T特性的影响。结果表明 ,随着x增大非化学计量比合金点阵常数a值减小 ,c值增大 ,单胞体积减小 ,当x =5.2时c/a达到最大值。x =5.0的化学计量比合金具有最小的点阵常数和单胞体积。放电容量、充放电循环稳定性和 p c T曲线平台压均随着x增大而提高 ,当x =5.2时达到最大放电容量和最佳循环稳定性。     

退火处理对MlNi_(4.0)Al_(0.3)Si_(0.1)Fe_(0.6)无Co储氢电极合金的微结构和电化学性能的影响

研究了退火处理(1173～1273K、3h)对无Co贮氢合金MlNi4.0Al0.3Si0.1Fe0.6的微结构和电化学性能的影响。XRD分析表明,退火态合金仍为单相CaCu5型结构,但合金相的成分和结构的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;经1173K处理后的合金仍为树枝晶,且树枝结构更为明显;但经1223～1273K处理后合金的显微组织转变为等轴晶;退火处理使合金中元素的分布趋于均匀化。电化学测试表明,退火处理后合金的放电容量有所提高,循环稳定性得到显著改善,但高倍率放电性能略有降低。研究发现,退火态合金电极的交换电流密度及氢在合金中的扩散系数较铸态合金的有所减小是导致其高倍率放电性能降低的主要原因。