磁场辅助烧结法制备La0.67Mg0.33Ni3储氢合金

采用磁场辅助烧结合成法（MASS）制备了化学计量比为La0.67Mg0.33Ni3的储氢合金,通过X射线衍射（XRD）、等温定容法（PCT）和差示扫描量热法（DSC）分析了合金的相结构和吸放氢性能。XRD结果显示：合金主相为PuNi3型结构的(La, Mg)Ni3,氢化后分解为以La2Ni7、MgNi2和LaNi3结构为主的复相产物,合金因吸氢发生晶格膨胀。PCT测试表明：1 T磁场下合成的合金在室温下具有最小的滞后系数（0.480）、最大的放氢量1.307（质量分数,%）,综合性能最优。该合金放氢DSC曲线上有2个交叠的吸热峰,分别对应于(La, Mg)Ni3和LaNi5氢化后的放氢过程。     

烧结工艺对La1.6Mg0.4Ni7合金相结构和电化学性能的影响

粉末烧结制备了La_1.6Mg_0.4Ni₇合金,系统研究了不同烧结工艺对合金相结构和电化学性能的影响。结果表明,合金主要由LaNi₅、LaMg₂Ni₉和La₂Ni₇相组成,其中La₂Ni₇相丰度随烧结时间的增加而增加,LaNi₅则与之相反。合金电极具有较好的循环性能(S₁₀₀≥78%)和高倍率性能(HRD₉₀₀≥83%),但最大放电容量较低,约150 mAh/g,活化性能较差。研究认为,活化性能降低与LaNi₅相的减少相关;吸氢相晶胞体积的增大,降低了合金颗粒的吸放氢体积膨胀率,这是合金循环性能较好的主要原因;合金电极的高倍率性能主要受合金表面电化学反应速率的影响。     

Ni-B-C对La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20储氢合金电化学性能的影响研究

为提高新型AB₃型储氢合金La_0.94Mg_0.06Ni_3.49Co_0.73Mn_0.12Al_0.20的电化学性能,将球磨法制备的Ni-B-C粉末按不同重量比添加到合金中。采用X-射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析合金的相结构和表面形貌,添加Ni-B-C粉末后,合金相结构没有变化,仍由LaNi₅相和La₂Ni₇相两个相组成,但合金表面出现了细小颗粒。添加Ni-B-C粉末后,合金电极的最大放电容量和放电容量保持率均提高。当添加重量百分比为10%的Ni-B-C粉末后,电极的最大放电容量从346 mAh/g增加到363 mAh/g,50个循环后的放电容量保持率从70%提高到77%,交换电流密度I₀与极限电流密度I_L分别为106 mA/g和987 mA/g。动电位极化测试表明,电极的抗腐蚀能力也有所增强。研究结果表明,Ni-B-C可以提高AB₃型储氢合金的综合电化学性能。     

La-Mg-Ni系合金新型合成工艺及La0.67Mg0.33Ni3.0合金微结构的研究（英文）

以含La、Mg、Ni元素的化学试剂为原料,先制得三元复合金属氧化物前驱体;再以优化后的实验参数,进行基于共沉淀及还原扩散法联用工艺制备La0.67Mg0.33Ni3.0合金及其微观结构的研究,并验证新型合成工艺的可行性。结果表明:以共沉淀和还原扩散法制得的合金均为多相结构,其组织和成分趋于均匀化,晶格畸变小;并且合金还原过程比较彻底,合金中含氧量极少,取得了预期的效果;La-Mg-Ni系合金新型合成工艺可行,但还需对该工艺进行再优化。     

Mo含量对（VFe）48Ti26Cr26-xMox（0≤x≤5）合金吸放氢性能的影响

系统研究了（VFe）₄₈Ti₂₆Cr_26-xMo_x（0≤x≤5）合金吸放氢性能及微观组织结构。XRD及PCT测试结果表明,随着Mo含量增加,合金的晶格常数增大,放氢平台压升高,吸放氢量在Mo含量0≤x≤2范围内不出现显著变化,且有效放氢量（质量分数）均能保持在2%以上。当Mo含量为1at%时,合金吸放氢量均达到最大值,吸氢量为3.59%,放氢量为2.08%,室温下的放氢平台压为0.337MPa。SEM与EDS分析表明,不同Mo含量的合金均由bcc主相、Laves相及稀土氧化物相组成,且Mo主要存在于合金的bcc主相中,而在Laves相中分布相对较少。     

Ti3Al-Ni合金的吸氢和放氢性能

近年来 ,具有大容量的新型储氢材料受到广泛关注。D0 1 9-Ti3Al合金由于质轻和超过 3 %的吸氢容量而成为具有储氢潜质的合金之一。然而 ,Ti3AlHX 合金由于稳定性好 ,即吸氢温度太高而无法实际应用。这就使得降低吸氢温度变得必要和重要起来。最近 ,日本学者S .ManO通过Ni替换Ti75-XAl2 5MX (X =15 %和 2 5 % )合金中的合金元素 ,研究了Ni元素在吸氢前后对Ti3Al合金晶体结构的影响 ,同时分析了吸氢含量和放氢温度的变化。实验用材料选用氩气保护下电弧熔炼的Ti75-XAl2 5MX (X =0～ 2 5mol% )合金 ,经过真空下的 10 73K/180h/3 0…     

Mg65Ni21Pr14非晶储氢合金电化学性能研究

采用铜模喷铸法制备了Mg65Ni21Pr14块体非晶合金,研究了该合金在充放电循环过程中组织变化及其对电化学性能的影响。XRD分析表明,非晶合金电极在第6次充放电循环后开始晶化,生成Mg2NiH4和Ni5Pr相。电化学测试表明,Mg65Ni21Pr14非晶合金电极经过3次循环即可活化,其最大放电容量达到429.4 mAh·g-1,经过100次循环后,容量保持率为87.63%。研究表明,非晶结构是实现合金高放电容量和循环稳定性的重要因素。     

稀土对La0.6R0.2Mg0.2（NiCoAlMn）3.3储氢合金相结构和电化学性能的影响

以La0.6R0.2Mg0.2Ni2.8Co0.2Al0.2Mn0.1(R=La、Ce、Pr、Nd、Y)合金为研究对象,研究稀土元素R部分替代La后对合金相结构和相组成及电化学性能的影响。X射线衍射(XRD)和显微电子探针(EPMA)方法分析结果表明,合金La0.8Mg0.2Ni2.8Co0.2Al0.2Mn0.1退火组织主要由Ce2Ni7型相(或Gd2Co7型)、PuNi3型相和CaCu5型相组成;Pr、Ce、Nd元素的替代对合金的相组成没有明显影响,而Y元素替代使合金中CaCu5型相明显减少,Ce2Ni7型(或Gd2Co7型)相显著增加,其相丰度达到79.03%。Y元素替代时合金中Gd2Co7型相基本消失。电化学测试和分析表明,稀土元素R替代La后对合金电极活化性能影响不大,其中Pr、Nd、Y部分替代La在一定程度上提高了合金的最大放电容量,而元素Y替代时合金电极容量最高达到392.6mAh/g;Y元素部分替代La使合金电极的循环稳定性得到明显提高,S100达到90.3%。     

水溶液中电沉积制备LaMg2Ni9储氢合金

利用水溶液电沉积法制备La Mg_2Ni_9储氢合金膜,通过测定合金膜的循环伏安曲线(CV)、交流阻抗(EIS)、Tafel极化曲线等研究其电化学性能,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)对合金膜表面形貌、结构及组成进行研究。结果表明:电沉积电流密度为40 A/dm~2时,La Mg_2Ni_9合金膜的表面粗糙并伴有裂纹,析氢电流密度为5.37A/dm~2,表观活化自由能△G~≠最低为47.26 k J/mol,证明合金膜良好的析氢性能;吸附值Q达到最大值为0.091μF·cm~(-2),表明合金膜具有较高的储氢性能。     

储氢合金吸氢量测试方法

综述了储氢合金P-T-C曲线的主要测试方法一放电法,容量法和重量法。分别介绍了它们的测试机理,实验过程和操作步骤,阐明了它们在测试合金储氢量方面的优缺点。最后提出了今后储氢合金吸氢量测试的发展方向。     

La0.7Ce0.3Ni3.75Mn0.35Al0.15Cu0.75-xFex合金的相结构和电化学储氢性能（英文）

采用感应熔炼和热处理的方法制备La0.7Ce0.3Ni3.75Mn0.35Al0.15Cu0.75?xFex(x=0~0.20)合金,并研究合金的相结构和电化学储氢性能。全部合金均为单一的具有CaCu5结构的LaNi5相,LaNi5相的晶格常数a和晶胞体积随着x值的增加而增大。最大放电容量随着x值的增加从319.0mA·h/g(x=0)降低到291.9mA·h/g(x=0.20)。在1200mA/g的电流密度下HRD值从53.1%(x=0)降低到44.2%(x=0.20)。合金电极的循环稳定性随着x值的增加而增强,这主要归因于合金抗粉化能力的增强。     

Ti2Ni储氢合金的充放电特性及腐蚀行为

通过球磨晶态Ti2Ni合金制备非晶态Ti2Ni合金,采用X射线衍射、充放电测试、阳极极化曲线对不同结构的Ti2Ni储氢合金的充放电特性及腐蚀行为进行研究。结果表明:晶态Ti2Ni合金的首次电化学充氢容量可达480mAh/g,但首次放氢量仅为充氢量的一半,合金内形成了大量不可逆氢化物相。随后的充放电循环中几乎没有不可逆相的形成。非晶相能够有效抑制充氢过程中不可逆相的形成,且充放氢使非晶合金间隙发生了弹性变形。此外,非晶结构使合金在碱性电解液中的自腐蚀电位升高、腐蚀电流降低,显著提高了合金的耐蚀能力。     

AB3 型 Mm0.78 Mg0.22 Ni2.48 Mn0.09 Al0.23 Co0.47储氢合金的表面氟化处理

目的提高AB3型储氢合金的电化学性能,扩大其应用范围。方法运用HF和NaF组成的溶液对AB3型合金Mm0.78Mg0.22Ni2.48Mn0.09Al0.23Co0.47(Mm由82.3%La和17.7%Nd(均为原子数分数)组成)进行表面处理,考察改性处理对合金相结构、电化学性能以及动力学性能的影响。结果氟化处理后有MgF2相生成,合金电极的最大放电容量得到提高,50次循环后的容量保持率由83.3%提高到92.8%。此外,合金的动力学性能也得到一定改善。结论氟化处理改变了合金的表面结构,提高了其电化学性能。     

烧结法和熔炼法Ti_3Ni_2储氢合金的电化学性能

对比研究了烧结法和熔炼法制备的Ti3Ni2合金的储氢性能。结果显示,烧结合金具有多孔特性,有利于提高合金的电化学储氢性能。烧结合金的最大放电容量Cmax为305mAh/g,其值远高于熔炼合金的Cmax(242mAh/g)。另外,烧结合金在电化学动力学方面也优于熔炼合金,这主要是由于采用烧结法可以改善氢在Ti3Ni2合金中的扩散,从而使氢的扩散系数(D)从7.16×10-10cm2/s(熔炼合金)提高到3.2×10-9cm2/s(烧结合金)。     

HCS+MM法制备镁基复合储氢材料结构及储氢性能

采用氢化燃烧合成法制备Mg95Ni5-x%TiFe0.8Mn0.2Zr0.05(x=0, 10, 20, 30)(质量分数)复合物,然后将氢化燃烧合成产物进行机械球磨得到镁基复合储氢材料。采用XRD、SEM、EDS及PCT研究材料的相结构、表面形貌、颗粒化学成分以及吸放氢性能。研究表明,添加30% TiFe0.8Mn0.2Zr0.05合金形成的复合物具有最佳的综合吸放氢性能：在373 K,50 s内基本达到饱和吸氢量4.11% (质量分数);在493和523 K,1800 s内放氢量分别为1.91%和4.3%;其起始放氢温度为420 K,与Mg95Ni5相比降低了20 K,吸放氢性能的改善与复合物的组织结构密切相关。此外,TiFe0.8Mn0.2Zr0.05的加入改善了复合物的放氢动力学性能     

用SPS技术制备La-g-i储氢合金的工艺探究

采用放电等离子烧结技术（SPS）制备La-Mg-Ni储氢合金，以La0.7Mg0．3Ni2.5Co0.5合金为例，探究最佳的工艺制度。结果表明：当烧结温度为800℃时，合金为多相结构，包括（La，Mg）Ni3相、（La，Mg）2Ni7相、Mg2Ni相和微量的Co2Mg相；在该温度下，合金的最大放电容量达到最大值359mAh／g，同时表现出最好的放电平台特性。     

热处理后La0.80Mg0.20Ni3.70合金循环容量衰减的机理

为研究热处理后La-Mg-Ni系合金的循环容量衰减机理,制备铸态及热处理后La0.80Mg0.20Ni3.70合金。结果表明,合金经热处理后,其循环容量衰减速率减小。热处理后合金中各物相间Mg和Ni元素的浓度差降低。随热处理温度升高,合金中各相间电化学腐蚀的混合腐蚀电位绝对值和最大腐蚀电流先减小后增加,950℃热处理后合金明显好于其他合金。合金颗粒粉化、活性元素的氧化以及各相间的电化学腐蚀是合金电极失效的重要原因。     

Mg17Al12基储氢合金的表面复相改性

采用机械球磨法制备Mg17Al12合金,系统研究了球磨时间对Mg17Al12形成过程的影响;并以球磨12 h的Mg17Al12合金为基体,添加5%、10%（质量分数）的Ni、Cu单质,通过机械球磨对合金进行表面复相改性。采用P-C-T测试仪测定合金的储氢性能,研究添加不同质量分数的单质对Mg17Al12合金储氢性能的影响。结果表明：球磨12 h Mg17Al12的吸氢速率较慢,吸氢时间较长,需在1400 min达到最大吸氢量为4.1%（质量分数）,接近其理论吸氢量4.4%,Mg17Al12的吸放氢过程是可逆的。Cu对Mg17Al12进行表面复相改性,可以显著改善其吸氢动力学性能,添加5%Cu和10%Cu的合金在623 K,240 min的吸氢量分别为4.07%和3.9%。经过Cu和Ni复相改性后的Mg17Al12具有较好的放氢性能,添加5%Cu合金在553 K放出3%的氢气。Ni对Mg17Al12进行表面复相改性,对其性能有一定的提高,但是和Cu相比,并不明显     

添加Mn和Ce对Ti0.27Cr0.33V0.4合金储氢性能的影响

采用XRD、SEM/EDS和PCT测试等方法,研究了添加Mn和Ce对于(Ti0.27Cr0.33V0.40)100-xMnxCey合金的组织结构和储氢性能的影响。结果表明:Mn的添加促进了富Ti相的析出,减小了合金bcc主相的晶格常数,平台压升高,残余氢量减小,当Mn含量为8at%时其有效储氢量达到最大值,在此基础上添加Ce,有效抑制了富Ti相的析出,促进了合金成分的均匀分布,增大了合金的晶格常数,改善了合金的平台性能,提高了合金的最大吸氢量和有效储氢量。     

Mn含量对(V60Ti22.4Cr5.6Fe12)100-xMnx(0≤x≤3)合金吸放氢性能的影响

系统研究了采用FeV80中间合金制备的低成本(V60Ti22.4Cr5.6Fe12)100-x Mnx(0≤x≤3)合金的吸放氢性能及微观组织结构。XRD及PCT测试结果表明,随着Mn含量的增加,合金的晶格常数减小,放氢平台压先升高后降低;吸氢量随Mn含量的增加不断降低,而Mn含量的增加对放氢量没有显著影响。当Mn含量为2.5 at%时,合金室温下的放氢平台压达到最大值0.14 MPa,吸氢量为3.64%(质量分数,下同),放氢量为2.00%。SEM及EDS分析表明,不同Mn含量的合金均由bcc主相、富钛二相及稀土氧化物相组成,且Mn主要存在于合金的bcc主相中,而在富钛二相中分布相对较少。