LaNi5—xMx合金氢化物贮氢性能的计算与预报

在研究了ＬａＮｉ５－ｘＭｘ合金氢化物（Ｍ＝Ｃｒ,Ｍｎ,Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ,Ｃｕ,Ａｌ,Ｇａ,Ｇｅ和Ｓｉ）生成焓、吸氢量与组成、键参数之间的关系的基础上,建立了生成焓与吸氢量的数学模型,给出了影响生成焓、平衡氢压及吸氢量的主要因素及其影响程度的大小。结果表明：在所研究的合金体系中,元素的电子浓度、原子尺寸越小,电负性差越大,合金的氢化生成焓越小,合金氢化物越稳定;元素电负性差、原子尺寸、电子浓度等越小     

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…     

Al效应对LaNi5-xAlx系合金贮氢性能的影响

测定了LaNi5-xAlx(x=0，0．1，0．2，0．3)系合金在吸放氢过程中的贮氢性能。结果表明，贮氢容量随合金中Al含量的增加而降低，平台压力和热力学焓变和熵变随合金中Al含量的增加而降低，合金形成氢化物的稳定性增强；LaNi5-xAlx系合金在吸放氢过程中的平台压力存在一定的差异，即滞后现象，滞后系数随合金中Al含量的增加而降低，这是LaNi5-xAlx系的晶胞体积随合金中Al含量的增加而增加的必然结果;LaNi5-xAlx系合金的吸放氢动力学参数也与合金中的Al含量有关，活化能随Al含量的增加而降低，但活化能不存在数量级的差异。     

采用稀土贮氢材料的镍氢电池

介绍了镍-金属氢化物电池的特性和该类电池所用的稀土贮氢材料及其成份配制、制备工艺、合金添加剂对LaNi_5基合金电极综合性能的影响,以及该类电池的应用开发前景。     

CO毒化LaNi4.7Al0.3贮氢合金的SIMS分析

应用ＳＩＭＳ方法对ＬａＮｉ４．７Ａｌ０．３贮氢合金被 ＣＯ毒化前后的表面进行了分析,结果表明： ＬａＮｉ４．７Ａｌ０．３贮氢合金毒化前 Ｃ, Ｏ峰不明显,毒化后 Ｏ峰明显增高, Ｃ峰明显出现毒化后生成了 Ｌａ－Ｃ, Ｌａ－Ｃ２和 Ｌａ－Ｏ的强键,并在合金表面形成了一层化合物薄膜,阻止贮氢合金进一步吸氢,导致 Ｌ３Ｎｉ４．７Ａｌ０．３贮氢合金吸氢量下降,吸氢速度降低．     

高性能AB5型贮氢合金的成分设计

贮氢合金是MH-Ni电池技术的核心，则其化学成分是决定贮氢合金性能的主要因素，在分析MH-Ni电池对负极材料的性能要求及电极失效机理的基础上，详细讨论了AB5型贮氢合金的主要电化学性能与各种合金元素之间的关系，提出了高性能AB5型贮氢合金成分设计的总体思路和应考虑的各种因素。     

LaNi5电子结构与成键特征

利用电荷自治离散变为Xα（SCC－DV－Xα）方法计算了LaNi5及其氢化物的电子结构,分析了LaNi5合金氢化物中氢原子与合金元素的成键方式。合金中氢化物形成元素与非形成元素的作用机理。在LaNi5的氢化物中,Ni 4p与H ls轨道作用形成共价键,Ni原子与La原子也有轨道高域成键,但随氢原子的进入而减弱,吸氢使LaNi5的a轴比c轴更容易发生变化。     

富镁Mg-Pd、Mg-Nd和Mg-Pd-Nd合金的贮氢性能

随着氢能利用技术的进步 ,更高效率的新型贮氢合金的研制开发日益受到重视。所谓的高效贮氢合金一般是指容易吸收氢气并且可在常温下放出氢气的合金 ,其贮放氢量高于 3% (质量 )。长的吸 /放氢循环的寿命 ,是贮氢合金的另一个决定其效率的重要因素。为了开发高效贮氢合金 ,日本     

贮氢合金

富镁的Mg Ni Nd合金的吸放氢性能〔1〕　镁及其合金由于质量密度小、对氢的化学亲和力强以及环保性良好且天然贮量丰富等诸多优点 ,所以作为贮运氢气的功能材料具有非常诱人的现实意义。但是这类材料的吸 /放氢动力学很差 ,并且反应温度太高 ,而严重限制了其实际应用。因此 ,研究改进这类合金的吸 /放氢动力学使之适合于在较低温下使用的要求 ,具有着极为重要的现实意义。近年来的研究 ,已提出了一系列的改进措施 ,如添加催化元素法、合金粉末的表面处理法、机械合金化以及气体雾化法等 ,但至今尚未建立起一套符合实用的生产技术。新近开…     

AB5型贮氢合金及其优化设计

AB5型贮氢合金的性能主要取决于其成分、结构和显微组织。本文从AB5型贮氢合金的晶体结构出发,详细讨论了AB5型贮氢合金在诸多方面的优化措施：（1）化学成分上,向多元合金化发展,降低合金的成本,改善合金性能;（2）结构上,偏离AB5结构,发展非化学计量比合金;（3）显微组织上,从主相向“主相＋辅相”发展;（4）工艺上,开发新的合金制备、热处理和表面改性等工艺方法;（5）改善合金使用环境;（6）研究方法上理论化、系统化。通过这些途径,可以对AB5型贮氢合金进行深入研究,进一步提高合金的性能。     

LaNi5-xAlx (x=0~1.2)合金的循环储氢性能研究

通过真空感应熔炼法制备了LaNi5-xAlx (x=0, 0.25, 0.75, 1.2)储氢合金,并对其微观结构、力学性能、循环吸放氢性能及抗粉化性能进行了研究。结果表明,Al元素的加入能够明显改善合金晶体结构稳定性和储氢容量稳定性;随着Al含量的增加,合金的抗粉化性能呈现先减弱后增强的趋势;合金的力学性能和储氢容量共同影响着其抗粉化性能,其中力学性能是最主要的影响因素;在普通高纯氢气氛下,LaNi5-xAlx (x=0~1.2)合金的容量衰减主要是由于材料自身原因造成,很可能是发生了歧化反应     

TiMn2-5x(V4Fe)x(x=0.30, 0.35)贮氢合金结构与性能研究

用XRD、SEM等方法与手段,研究TiMn2-5x(V4Fe)x(x=0.30,0.35)贮氢合金的相结构及电化学性能。结果表明:主相为体心立方(bcc)结构的合金,其晶胞参数随x的增加而增大;SEM显示在基体中存在岛状结构,随着x的增加,岛状结构较基体的比率减少;电化学测试表明,x=0.35合金在常温下难以活化,加热到327K才能活化;而x=0.30合金常温下即可活化,该合金在充电过程中出现钝化,327K温度下钝化消除。比较合金在298K的PCT曲线,发现x=0.30合金的平台氢压约为0.2MPa,平台宽度较大,更有开发价值;同时计算x=0.30合金放氢过程的焓和熵,分别为–36.1kJ/mol,–126.9J/(mol·K)。     

熔体快淬Zr(V1-xFex)2 (x=0.15)合金的贮氢性能

采用非自耗真空电弧炉熔炼制备Zr(V1-xFex)2(x=0.15)母合金锭,利用单辊旋淬设备制得不同淬速的合金薄带。X射线衍射结果表明,不同淬速Zr(V1-xFex)2(x=0.15)合金均为近乎单相的C15型Laves相,熔体快淬工艺可消除铸态合金中的包晶反应残留相和枝晶偏析,得到均匀细晶组织。快淬Zr(V1-xFex)2(x=0.15)合金吸氢后的晶体结构未发生改变,饱和吸氢后的体胀率约20%,根据V’antHoff关系外推出室温下快淬合金的平衡压力低于10-5Pa量级。     

无钴LaNi4.1Al0.3Mn0.4Si0.2Fex (x=0~0.4)储氢合金性能

采用电弧熔炼制备LaNi4.1Al0.3Mn0.4Si0.2Fex(x=0~0.4)储氢合金,借助XRD、SEM等分析LaNi4.1Al0.3Mn0.4Si0.2Fex合金的晶体结构和相组成,并研究合金的电化学性能。结果表明:合金主要由LaNi5单相组成,当x≥0.1时,在LaNi5主相上分布着些许灰色的第二相。随着LaNi4.1Al0.3Mn0.4Si0.2Fex(x=0~0.4)合金中Fe的加入量增加,合金最大放电容量由295.4mAh/g(x=0)降低到278.2mAh/g(x=0.4),活化次数也由10次增加到18次。同时合金200次循环后的容量保持率却由66.85%(x=0)提高到93.33%(x=0.4)。     

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.     

Investigation Of Stability And Hydrogen Storage Properties Of LaNi5-XMx（M=Al, Mn) Alloys

通过对LaNi5-xAlx和LaNi5-xMnx两个合金系的晶胞参数、热力学性能、吸氢量、平衡氢压等储氢性能进行对比和分析，建立了LaNi5-xMx(M=Al，Mn)合金系中的x与平台压力以及温度间的对应关系，探讨了晶格常数和晶胞体积及合金稳定性的变化对合金系储氢性能的影响．结果表明，与LaNi5-xAlx相比较，LaNi5-xMnx合金的晶胞体积较大，使其平衡氢压降得更低；随x的增加，LaNi5-xMnx合金晶胞体积膨胀的各向异性程度(即晶轴比变化)较小，且合金稳定性的变化较小，随z增加吸氢量衰减不明显．     

Effects of Co Substitution for Ni on Microstructures and Electrochemical Properties of LaNi3.8 Hydrogen Storage Alloys

系统研究了Co替代Ni对LaNi3.8型LaNi3.8-xCox(x=0.0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金组织结构和电化学性能的影响。研究表明,所有合金都由LaNi5、Ce5Co19和Pr5Co19相组成。随着Co含量的增加,3个相的相丰度发生变化,而且单胞体积也相应的增加,这使得合金的放氢平台压降低到镍氢电池需要的范围(0.01~0.1 MPa)。与LaNi3.8相比,含Co合金的循环性能得到改善。LaNi3.4Co0.4具有最大的放电容量,这一点与固态放氢量一致。LaNi3.6Co0.2倍率放电性能最好,具有最大的交换电流密度(Io)和最小的电荷转移电阻(Rct)。     

球磨Mg50Ni50＋x wt%Ti（x=0,1,3,5）合金的贮氢性能

为了改善镁基贮氢合金的贮氢性能,在合金中加入不同量的Ti作为催化剂,用机械球磨法制备出Mg50Ni50＋x wt%Ti（x=0,1,3,5）合金粉末。用XRD、SEM分析了合金的微观结构,研究了Ti含量的变化对合金气态吸氢动力学及电化学性能的影响。结果表明：随着Ti含量的增加,合金相中出现了TiNi2相,TiNi2相不利于气态吸氢及电化学贮氢性能,但对合金的容量保持率及高倍率放电性能有很好的促进作用。     

LaNi_(5-x)Al_x(x=0,0.3)合金吸放氢循环床体壁应力的实验研究

采用电阻应变测量法研究了ＬａＮｉ５－ｘＡｌｘ系列合金吸放氢循环床体壁应力与循环次数、贮氢容量、壁厚以及松装比的关系。结果表明：松装比大和壁薄的贮氢床应力要大;且随吸放氢循环的进行,壁应力增大更明显;在贮氢量达到一定值后,壁应力才缓慢增大。