原位生成钛氢化物改善镁基合金的储氢性能

采用机械球磨制备了Mg0.9In0.05Al0.05三元固溶体合金,再添加质量分数10%Ti Cl3球磨合成了一种Mg0.9In0.05Al0.05-Ti Cl3纳米复合物。利用X射线衍射(XRD)分析了复合物的相组成、相结构及吸放氢过程的相转变,揭示了复合物吸放氢反应机制。用Sievert方法测定了复合物吸放氢动力学和PCI曲线。结果表明原位生成的钛氢化物对Mg0.9In0.05Al0.05合金的吸放氢具有良好的催化活性,合金的脱氢激活能降为48 k J/mol,动力学性能显著提高。     

加镍球磨对氢化燃烧合成Mg2NiH4的影响

利用氢化燃烧合成法与机械球磨法复合制备镁基储氢电极合金,研究了加镍球磨对合金的影响.XRD结果表明:加镍球磨后,合金结构由晶态转变为非晶态.电化学测试结果表明:氢化燃烧合成产物加镍球磨后,电化学性能有所改善,如添加镍粉球磨后,合金电极的放电比容量为580.06 mAh/g,循环20次后为346.24 mAh/g,容量保持率约为60%.     

镁基储氢合金动力学行为改性研究进展

氢具有高化学性、环保性和可再生性,是一种理想的能源载体,然而氢储存是制约氢能发展的主要瓶颈之一。为了实现安全、高效储氢,以镁合金为代表的固态储氢材料因储氢容量高、低成本被认为是最有前景的储氢材料之一。然而,由于镁氢化反应动力学缓慢、热力学稳定性高,镁基储氢合金的吸/脱氢温度高、吸氢率低等问题,阻碍了其实际应用。近年来,在镁基储氢材料的热/动力学改性方面已经取得了大量的成果,重点阐述合金化、纳米/非晶化、添加催化剂、复合化和薄膜等主要方法的最新进展;同时,对镁基储氢动力学研究现状进行总结,并提出未来发展方向。     

Ni粉对层状MgNiTi储氢合金相结构的影响

为进一步提高Mg_2Ni型储氢材料的性能,利用Mg锭、Ni粉及Ti粉在高温下发生固相扩散反应制得了具有层状结构的MgNiTi储氢合金,该层状结构主要由Ni_3Ti_4相和Mg_3TiNi_2相包裹Mg_2Ni相内核构成。研究了加入不同的预合成Ni粉对合金相结构和电化学活性的影响。研究结果表明,Ni粉中含有少量Ni O有助于增加合金的电化学容量,而Ni粉比重的变化会影响其与Mg锭及Ti粉的反应活性,从而改变层状MgNiTi储氢合金的相组成,其中Mg∶Ni∶Ti摩尔配比为2∶1∶1时,电化学容量最高。     

La-Mg-Ni型复合物合金的相结构及电化学储氢性能研究

用机械球磨法合成了新型的复合物合金La0.7Mg0.3Ni3.4(MnAl2)0.1—x wt.%Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3(x=5–50)。XRD分析结果表明,所有的合金化合物除了主相(LaMg)Ni3和LaNi5以外,当x=30,50时,合金中出现了BCC相和C14 Laves相。复合物合金的最大放电容量随着x的增加有所降低,随着Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3添加量的增加,复合物合金的循环稳定性有了极大的提高。此外还系统的研究了高倍率放电(HRD)随着Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3添加量的增加的变化。     

纳米碳管对MmNi5合金电化学储氢性能的影响

通过循环伏安法、计时电位法研究了纳米碳管的添加量对MmNi5合金在碱性溶液中电化学储氢性能的影响。结果表明,添加纳米碳管可以明显改善MmNi5合金电化学储氢性能;当纳米碳管与MmNi5合金的质量比为1∶16.7时,电极的电化学活性最好,电化学储氢量提高达到62.41%。     

电动汽车电池用储氢合金的制备与性能

将真空感应熔炼和粉末烧结法结合,制备La0.60 X0.20 Mg0.20 Ni3.80(X=La、Pr、Nd和Gd)储氢合金,对比所得合金的物相组成、微观组织和电化学性能.随着替代元素原子半径的减小,合金中Pr5 Co19相含量逐渐减少,Ce5 Co19相含量逐渐增加;降低替代元素的原子半径,会增加微观应变,促进Ce...     

MgNi-NiB合金的制备与性能研究

为了改善MgNi合金的电化学性能,采用机械合金化法合成了NiB粉末,并将其与MgNi非晶态合金进行复合;对复合产物的充放电性能进行了研究,发现复合改善了合金的循环稳定性.NiB的复合比例采用10%为最优.     

球磨镁基贮氢合金的研究

在空气中用机械合金化制备了Mg2Ni贮氢合金,并用XRD、SEM、TEM和充放电测试等研究了合金的组成、结构和电化学性能。在非真空和没有保护气的条件下球磨,得到的Mg2Ni贮氢合金具有良好的活化性能及较高的贮氢容量。随着球磨时间的增加,容量也相应增加,当球磨30 h时,合金容量可达482.75 mAh/g,但在碱液中的氧化、腐蚀,使其容量衰退很快,循环稳定性不理想。     

混合动力车电池用RE-Mg-Ni基储氢合金的电化学性能

采用X射线衍射仪、扫描电镜和电化学工作站等手段,研究了高压处理对电池负极材料La0.68Mg0.32Ni3.2储氢合金物相组织、显微组织和电化学性能的影响.结果表明:铸态La0.68Mg0.32Ni3.2储氢合金主要由(La,Mg)Ni3和(La,Mg)2Ni7相组成,并含有少量(La,Mg)5Ni19、LaNi5和(...     

镁基非晶贮氢电极合金的研究现状与展望

综述了Mg基贮氢电极合金最新的研究情况,总结了目前对提高Mg基合金综合性能所进行的探索,如理论研究中的Mg基非晶合金的电化学性能,容量衰退的原因与模型,实践研究中的复合改性、多元合金化方法等。认为改善镁基电极合金的容量和循环充放电性能,必须走多元合金化的路线并继续深入研究有关的基础理论,从而更有效地指导合金化:发展多元合金化的非晶态Mg-Ni型合金和非晶、纳米晶Mg2 Ni型合金以及球磨、烧结、溅射等多种制备工艺的复合和优化。     

两步法制备Mg-Ni系贮氢合金及其表面改性

采用先在高温下烧结使元素充分扩散,然后再球磨的两步法制备了一系列的Mg Ni系贮氢合金Mg2Ni、Mg1.7 Al0.3Ni、Mg1.7Ti0.3Ni和Mg1.9Ti0.1Ni0.8Al0.2,研究了将Mg2Ni用Ti、Al部分替换Mg和化学镀对合金电极的影响,并对试样进行了XRD分析和电化学性能测量。结果表明Mg1.7Al0.3Ni合金中形成一种新相,该相具有面心立方结构,晶格常数为0.604nm,Mg1.7Al0.3Ni的电化学容量较高,这应与这种新相的形成有关。这一结论对用两步法制备Mg Ni系贮氢合金有意义。该合金经次磷酸钠作还原剂的碱性化学镀镍后,电化学容量有非常明显的提高,但对循环稳定性的改善不明显。     

机械合金化在贮氢合金研究中的应用

描述了机械合金化的过程和机理,并对机械合金化采用的设备进行了介绍.通过对机械合金化在制备贮氢合金方面的综合论述,指出机械合金化法是贮氢合金研究和开发的一种重要方法.     

石墨包覆对含Ti、Zr镁基合金性能的影响

用机械合金化法成功地合成了Mg0.9Ti0.1-x Zrx Ni(x =0.00,0.02,0.04,0.06)合金,研究了Zr和Ti的添加对Mg50Ni50型镁基合金电极容量和循环寿命的影响。同时,探索了用球磨法对四元非晶合金Mg0.9Ti0.06Zr0.04Ni进行石墨包覆的工艺及其对合金电极循环寿命和放电容量的影响。结果表明,在此系列合金中,石墨对Mg0.9Ti0.06Zr0.04Ni合金的包覆使合金电极容量和循环寿命都有所提高。同时对包覆石墨前后的合金进行了电子扫描电镜(SEM)和合金表面元素组成分布(EDAX)测试,来进一步研究石墨包覆对提高镁基合金抗腐蚀性能的作用机理。     

贮氢电极合金产业化关键技术研究

在已有２００ｋｇ／炉次熔炼的技术、工艺及装备基础之上,进一步改进了熔炼工艺,设计制造了料层较薄、各处传热均匀的、可避免高温溶液冲刷模具表面的急冷模具,保证铸锭表面与心部组织成分均匀：采用惰性气体保护下的密闭式机械制粉工艺及装置,为电池生产厂家提供组织成分均一、含氧量低、粉末粒度可控制、性能稳定可靠的贮氢电极合金粉末。合金粉氧含量＜０．１５％（质量百分数）。贮氢合金电极放电容量≥３００ｍＡｈ／ｇ,循环寿命在５００次。合金批量生产１００ｋｇ／炉次～２００ｋｇ／炉次,并完成了产业化技术辐射。     

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%.     

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。     

Mg2Ni+Ni型贮氢合金相形成及电化学性能

采用压制烧结和随后机械合金化的方法制备了Mg2Ni Ni型电极合金。研究了Al、Mn替代Mg后对Mg2Ni Ni型合金相形成及电化学性能的影响。XRD测试显示:各合金在610～620℃经过5h烧结后的相结构大部分为Mg2Ni相,与Ni粉混合球磨72h后全部转变为均匀的非晶相。电化学性能测试结果表明:Al、Mn替代后再与Ni粉球磨后的合金,其放电容量、高倍率性能较Mg2Ni Ni合金均有显著提高,其中Mg1.8Al0.15Mn0.05Ni Ni合金的综合性能最佳。     

贮氢合金制备工艺研究

通过对贮氢合金的组分、熔炼、粉碎几个方面的实验研究 ,探讨了贮氢合金的制备工艺过程 ,分析了不同的工艺参数对合金性能的影响 ,确定了合金制备的最佳工艺条件为 :熔化温度 14 0 0～ 15 5 0℃ ;熔化保持时间 10～ 15min ;冷却方式为急冷