脉冲电沉积制备Ni-W-Fe-La纳米晶析氢电极材料

脉冲电沉积合金层较为复杂,目前尚未实际应用。采用脉冲电沉积技术制备了Ni-W-Fe-La纳米晶合金析氢镀层,利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪等设备测试了合金镀层的形貌、结构和组成。研究了制备工艺对镀层析氢性能的影响。确定了合金镀层的最佳制备工艺条件:机械搅拌下,控制平均电流密度Jm=5A/dm2,峰值电流密度Jp=14A/dm2,占空比R为35%,脉冲频率f=150Hz,pH值6.0～6.5,脉冲时间30min,镀液温度35℃。结果表明:制备的Ni-W-Fe-La镀层为纳米级镀层,其晶粒尺寸为48.73nm;稀土La元素的加入能够明显改变镀层表面形貌、晶粒尺寸以及镀层的耐蚀和析氢电催化活性,析氢电位比直流电沉积所得的同类镀层明显正移。     

高催化活性析氢电极的制备现状

对高催化活性析氢电极的各种制备方法(如电沉积法、去合金法、化学镀、复合镀、溅射法及机械合金化等)进行了归纳,并指出了今后析氢电极的发展趋势.     

非晶态Fe-Mo合金在碱性溶液中的电催化析氢活性

研究了电沉积制备的非晶态Fe-Mo合金(组成分别为Fe82Mo18、Fe74Mo26和Fe71Mo29)电极在30％KOH溶液中,303～343K的温度范围内的析氢催化性能。三种非晶态合金都显示出较好的催化析氢活性。温度为343K,析H2电流密度为300nA／cm^2时的析H2过电位为150～157mV。非晶态Fe82Mol8、Fe74Mo26和Fe71Mo29合金上析H2反应的表观活化能分别为57．18,47．33,102．28kJ／mol。     

纳米晶稀土贮氢合金的研究

用双辊快淬工艺制备了纳米晶AB5型富镧稀土贮氢合金。对热处理后的合金进行X射线衍射和扫描电镜SEM分析，并测试合金的吸放氢等温平衡曲线PCT。结果表明，处理的合金晶粒尺寸〈50nm，该合金具有良好的吸放氢动力学性能。     

电沉积非晶Ni-Fe-P涂层析氢催化性能研究

采用直流电镀技术,通过改变电沉积电流密度制备了不同的非晶Ni-Fe-P涂层。采用稳态极化技术比较不同电流密度下电镀Ni-Fe-P合金涂层电化学催化析氢活性,发现电流密度200A/m2电沉积的Ni-Fe-P合金涂层的电化学催化析氢性能最好。通过XRD分析镀层相结构,SEM观察涂层表面的微观结构及EDX分析表面成分,研究影响非晶Ni-Fe-P合金涂层的析氢电催化活性原因。结果表明,影响非晶Ni-Fe-P合金涂层电催化活性的主要因素是镀层中Fe、P元素含量。当Fe的含量最大18.63%(原子分数),P的含量最小13.14%(原子分数)时,非晶Ni-Fe-P涂层电催化析氢活性最好。2     

Fe基非晶和纳米晶合金的热膨胀

将非晶Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９和Ｆｅ９１Ｚｒ７Ｂ２合金经退火制成纳米晶合金，测量了淬火态和退火态样品的热膨胀曲线，研究了退火温度对热膨胀的影响，结果表明，纳米晶粒的形成导致居里温度Ｔｃ以下的热膨胀系数急剧增加，而Ｔｃ以上的热膨胀系数几乎不随退火温度变化。     

纳米晶碳化钨薄膜的析氢催化性能

采用等离子体增强化学气相沉积法制备了具有纳米结构的碳化钨薄膜, 采用XRD、EDS、SEM方法表征了薄膜的表面形貌、化学组成和物相结构. 这种碳化钨纳米晶薄膜具有巨大的电化学比表面积、很好的电催化活性和电化学稳定性. 通过测试和计算表明, 几何面积为1cm²碳化钨薄膜/泡沫镍电极、碳化钨薄膜/镍电极的电化学比表面积分别为83.21和64.13cm2; 该薄膜电极材料的a值为0.422～0.452V, 接近低超电势材料; 析氢交换电流密度为4.02～4.22×10^-4A/cm²; 当超电势为263mV时, 其析氢反应的活化能为45.62～45.77kJ/mol.     

微型包覆处理稀土系贮氢合金电极的循环稳定性

将微型包覆处理的Ｍ１Ｎｉ３．４５（ＣｏＭｎＴｉ）１．５５贮氢合金充填入泡沫镍中制备电极，研究其充放电循环稳定性，结果表明，表面包覆处理可以提高循环稳定性，随着包覆层厚度的增加，循环稳定性提高，这可归因于早期循环阶段包覆层延缓了贮氢合金的粉化，提高了合金的有效利用率，长期循环中，减缓了贮氢合金表面的氧化腐蚀。     

Ti基准晶材料制备和贮氢性能研究进展

Ti基准晶材料具有热力学稳定的正二十面体构造，表现出特殊的传输特性、贮氢特性和力学特性等，相关研究受到广泛关注。近年，作者所在研究组在Ti基准晶的制备和贮氢性能研究方面取得了一些新进展。综合报道了Ti-Zr-Ni-Cu系准晶相及其复合相材料的制备和贮氢性能。     

硅电极表面镍钨磷合金电沉积及其析氢性能

Ni-W-P合金薄膜具有优良的催化析氢性能和耐蚀性.通过在半导体p型Si上恒电流沉积Ni-W-P合金薄膜,制备出Ni-W-P合金修饰的半导体p型Si电极.用SEM和XRD对合金薄膜的表面形貌、组成和结构进行了表征,以电极的阴极极化曲线对其催化析氢和光电催化析氢性能进行评价.结果表明:W,P质量分数分别为26.71%和0.95%的纳米晶合金修饰的p型Si电极具有优良的催化析氢性能和显著的光电析氢活性.     

电解水析氢电极材料的研究新进展

电解水是实现工业化廉价制备氢气的重要手段,为减小阴极过电位,降低能耗,研究具有高电催化活性的阴极析氢材料具有重要的意义。影响析氢材料电催化活性的因素主要有能量因素和几何因素,围绕着这两个主要因素,综述了电解水析氢电极材料的最新研究进展,并对析氢电极材料的发展趋势进行了展望。     

FeBP非晶态合金超细微粒的合成及其对PH3分解的催化作用

用化学还原法合成了FeBP非晶态合金超细微粒，用电感耦合等离子体光谱（ICP）、X射线粉末衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和差热分析（DSC）等手段对其进行了物性表征，并用微型催化反应装置考察了其对PH3分解的催化作用，结果表明，非晶态合金FeBP对PH3的分解具有良好的催化作用，能使PH3的分解温度从800℃以上降到500℃左右。490℃时分解率超过90％，540℃时达100％。     

稀土贮氢合金表面特性的改善

用EDTA二钠对AB5型贮氢合金进行了表面处理。结果表明,该处理对合金的最大放电容量和大电流放电能力没有明显的影响,但是处理后贮氢合金电极的1C放电电位较未处理合金电极负约14mV,而充电电位比未处理合金低约17mV。这有利于提高MH－Ni电池的放电电压和降低充电电压。ICP－AES分析结果表明,处理液中含有合金金属的离子。XPS实验表明,处理后的合金表面有较低的氧含量。     

电沉积锡-铟合金电极在氢氧化钾溶液中的电化学性能

在电池集流体铜表面电沉积锡,锡溶解后易使其析氢量增加,电沉积铟在碱性溶液中抑氢效果好,但成本高,目前对锡-铟合金共沉积的效果研究甚少.用电化学方法在高能碱性锌锰电池集流体铜电极表面沉积Sn,In和Sn-In合金.研究了Sn,In和Sn-In合金电极在1 mol/L KOH溶液中的析氢电化学性能和电化学稳定性,测定了其在相同溶液中的循环伏安曲线和交流阻抗图谱.结果表明:沉积In和Sn-In合金的电极比铜电极的析氢过电位分别提高了569 mV和488 mV,有效地抑制了氢气析出;在无汞化电池工业中,用价格低廉且稳定性较好的Sn-In合金共沉积电极代替In沉积电极具有广阔的应用前景.     

喷射电沉积Co-Ni纳米合金沉积层的组织和性能

用高速喷射电沉积法快速制备了块体纳米晶Co-Ni合金,研究了喷镀工艺参数(主盐浓度、电解液喷射速度和电流密度等)对沉积层成分、微观组织结构及性能的影响.结果表明:提高喷射电沉积电解液的搅拌强度能有效减小扩散层的厚度,使电沉积在较高的极限电流密度下进行,提高沉积速度.极限电流密度的增大使阴极过电位增大,从而提高合金的形核速率,使沉积层晶粒的尺寸减小、显微硬度升高.随着电解液中Co2 含量的增加,沉积层中Co含量增加,导致沉积层相结构由单相α-Co(Ni)转变为α-Co(Ni)和ε-Co(Ni)双相组织,并使表面的形貌发生明显的变化.     

氢燃料电池用镁-钛基合金储氢性能研究

采用高能振动球磨法,制备了Mg₃₅Ti₆₅合金,并添加(10%La_0.4Ce_0.1Pr_0.3Nd_0.2Ni_4Co_0.5Mn_0.3Al_0.2)作为改性剂,制备了储氢合金Mg₃₅Ti₆₅/(10%La_0.4Ce_0.1Pr_0.3Nd_0.2Ni_4Co_0.5Mn_0.3Al_0.2),研究了改性剂的添加及球磨时间对合金显微组织、吸放氢性能的影响规律。结果表明:球磨Mg₃₅Ti₆₅时间为20h时,能获得单一的BCC固溶体相,加入质量分数为10%的改性剂球磨0.5h时能明显地改善其储氢性能,8MPa,573K下100s内吸氢质量能达到3%,随着球磨时间的增加,其相结构发生改变,吸氢量及动力学性能逐渐变差。     

熔体快淬对纳米晶和非晶Mg2Ni型合金贮氢动力学性能的影响

用快淬技术制备了名义成分为Mg2Ni1-xCox(x=0、、0.1、0.2、0.3、0.4)的贮氢合金.获得长度连续,厚度约为30μm,宽度约为25mm的快淬合金薄带.用XRD、HRTEM表征了快淬态合金薄带的微观结构,用自动控制的Sieverts设备测试了合金的吸放氢动力学性能.用程控电池测试仪测定了合金薄带的电化学...     

镍合金析氢电极研究概述

从镍合金析氢电极的分类、性能、表征、析氢机理、催化机理以及工业化应用前景等方面对该电极的研究状况进行了简要的评述与分析.     

A study of thermal stability in electrodeposited nanocrystalline Fe-Ni invar alloy

The grain growth of an electrodeposited nanocrystalline Fe-Ni invar alloy was studied with differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD). The results showed very limited grain growth below the temperature of 0.36T_m, and the activation energy was 40 ± 3 kJ/mol in the low temperature range, which implied the possible mechanism of grain growth as re-ordering of grain boundaries; an abrupt grain growth happened above 0.36T_m with a DSC exothermic peak detected, of which the heat release was about 14 ± 2 J/g; at temperatures above 0.36T_m, the grain growth activation energy was obtained through Kissinger analysis and isothermal kinetics analysis, both of the results suggested the grain growth mechanism as grain boundary diffusion.