贮氢合金机械合金化制备的研究进展

机械合金化技术（MA）是一种制备材料的新兴工艺，用它可以制备一般方法难以制备的和性能优越的贮氢合金。本文详细概述了近几年来机械合金化技术在贮氢合金制备上的应用状况，并就今后机械合金化技术在贮氢合金制备上的应用研究提出了方向。     

机械合金化制备Mg-Ni基贮氢合金研究进展

本文在简要介绍机械合金化概念的基础上,综述了国内外采用机械合金化方法制备Mg-Ni基贮氢合金,特别是在多元合金化、复合贮氢合金、表面改性等方面的发展,并讨论了今后的发展方向.     

快淬La—Mg—Ni系贮氢合金的电化学性能及微观结构

采用铸造及快淬工艺制备了La—Mg-Ni系（PuNi3型）贮氢合金La0.7Mg0.3Ni2.55-Co0.45Cux（x=0～0．4），分析测试了铸态及快淬态合金的电化学性能与微观结构，研究了Cu替代Ni及快淬工艺对合金微观结构及电化学性能的影响。结果表明：铸态及快淬态合金具有多相结构，包括（La，Mg）Ni3相和LaNi5相和一定量的LaNi2相。快淬处理对合金的相组成没有影响，但使合会的衍射峰趋于均匀一致。Cu替代Ni使合金的电化学容量下降，但使合金的循环稳定性及放电电压特性得到改善。快淬可提高合金的循环稳定性，但使合金的容量下降。     

AB5型贮氢合金的合金化研究进展

Ni-MH电池负极材料AB5型稀土系贮氢合金中A、B两侧各元素变化直接影响其微观组织和电化学性能。综述近年来AB；型贮氢合金两侧元素替代的研究进展以及各种合金元素与电化学性能之间的关系，旨在为开发新型高性能贮氢合金提供合金化思路。     

Mg—Ni基贮氢合金元素取代改性研究进展

本文综述了近年来Mg—Ni基贮氢合金元素替代发展状况。元索取代影响Mg—Ni基贮氢合金贮氢量、吸放氢温度等吸放氢性能,改善Mg-Ni合金的电化学容量、活化性能、循环稳定性等电化学性能。对此,提出了合金需要解决的问题。     

包覆钯和镍后MnNi5基贮氢合金的电化学特性

测定了包覆１０ｗｔ％Ｐｄ－Ｎｉ后Ｍｍ０．９Ｔｉ０．１Ｎｉ３．９Ｍｎ０．４Ｃｏ．４Ａｌ０．３合金，及由其制成Ｎｉ－ＭＨ电池的电化学特性。包覆Ｐｄ－Ｎｉ的贮氢合金电极２００次循环后容量仅衰减３％。负极为合金包覆Ｐｄ－Ｎｉ的Ｎｉ－ＭＨ电池在０．４Ｃ放电时的平均放电电压为１．２７Ｖ。在３Ｃ放电时的放电容量为０．４Ｃ的７６％。     

Al,Mn对Mg2Ni型贮氢合金相形成及电化学性能的影响

采用压制烧结和随后机械合金化的方法制备了非晶态的Mg2Ni型电极合金。研究了Al，Mn替代Mg后对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替代后的三元、四元合金的放电容量、高倍率性能较Mg2Ni合金均有显著提高，其中四元Mg1.8Al0.15Mn0.05Ni合金的综合性能最佳。     

掺杂Fe对贮氢合金Ml（Ni—Co—Mn—Ti）5电化学性能的影响

针对混合稀土金属中含有不定量的Ｆｅ杂质及贮氢电极合金在熔炼过程中容易混入Ｆｅ杂质的特点,采用在Ｍｌ（Ｎｉ－Ｃｏ－Ｍｎ－Ｔｉ）５合金中入为地添加不同量Ｆｅ的方法,系统地研究了Ｆｅ掺 对贮氢电极合金Ｍｌ（Ｎｉ－Ｃｏ－Ｍｎ－Ｔｉ）５电化学性能的影响。     

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…     

V对贮氢合金微观结构和电化学性能的影响

为了开发AB5型稀土系低Co贮氢合金，研究了加V低Co贮氢合金M／Ni3．55Co0.3Mn0.4Al0．25Cu0．15Fe0.1Cr0.1Zn0.13Vx（x=0．02，0．05，0．08）V含量变化对放电容量、循环稳定性的影响机理。结果表明，加V低钴贮氢合金可以获得良好的综合电化学性能，但V的加入应严格控制。在本研究范围内，x=0．02的加V低钴贮氢合金具有最佳的综合电化学性能。     

汽车和战车中用钛的动向

详细研究了通过机械合金化（ＭＡ）方法制备的Ｍｇ５０Ｎｉ５０－ｘ－ｙＭｘＮｙ（Ｍ，Ｎ＝Ａｌ，Ｃｏ和Ｓｉ）系列非晶态贮氢合金的电化学特性。结果表明，该系列ＭＡ非晶合金的电化学活化容易，电化学容量高，其中Ｍｇ５０Ｎｉ５０合金的最大容量达５００ｍＡ·ｈ／ｇ，约为晶态合金的１０倍；但是它们的化学稳定性较差，容量的循环衰减速率达（１０～６０）ｍＡ·ｈ／ｇ·ｃｙｃｌｅ。通过ＸＲＤ分析，证实Ｍｇ－Ｎｉ基合金的性能衰退是由于其中的Ｍｇ在碱性溶液中被氧化所引起。     

Electrochemical Properties of MgNi-ZrB Hydrogen Storage Alloys

通过机械球磨法制备了一系列的Mg Ni、Zr B和Mg Ni-Zr B储氢合金。通过XRD、SEM、充放电性能、循环伏安、塔菲尔极化曲线、交流阻抗测试,研究了Zr B的添加对Mg Ni合金的储氢性能的影响。结果表面,Zr B的添加大大提高了Mg Ni合金的电化学性能。球磨15 h的Mg Ni-Zr B(100:5)复合物体现出最好的电化学性能,循环20周和50周时的放电容量分别为226和209 m Ah·g-1,远远高于Mg Ni合金的放电容量。动态极化曲线和交流阻抗测试显示Zr B的添加极大的提高了Mg Ni合金的抗腐蚀性能和电化学动力学性能。     

球磨MgNi非晶储氢合金电化学性能的研究

采用机械合金化法,制备了MgNi非晶储氢合金。探讨了球磨生成非晶的机制。用SEM和XRD分析了合金的表面形貌和相组成。研究不同的球磨工艺如球料比、球径配比、转速以及球磨时间对合金电极电化学性能的影响。所制备的MgNi非晶合金电极的放电容量最高为450mAh/g,但是容量衰减较快。     

液相法合成纳米二氧化钛

在分别优化稀土Ａ组元过渡族Ｂ组元基础上，研究了ＡＢγ合金中化学计量比γ值对其电化学性能的影响。结果表明，超化学计量比（γ＝５．３）的合金具有较高的放电容量（２９５ｍＡ．ｈ／ｇ）和较小的循环容量衰退（电化学容量在２５０次循环后为８３．６％）但其大电流放电能力有所降低，经ＸＲＤ分析，γ＝５．３的合金具有最大的晶胞体积，从放电容和循环寿命来看，超化学计量比合金优于化学计量比合金和欠化学计量比合金，但其高     

提高Mg—Ni贮氢合金电极性能的因素

Mg-Ni合金作为大容量贮氢电极材料有很好的应用前景，但其电容量衰退快，寿命短，限制了目前的进一步开发应用，本文分析了影响贮氢合金电极放电性能的因素，综述了提高贮氢合金电极综合电化学性能的各种可行性方法。     

电极制备工艺对储氢合金电化学性能的影响

通过合金电极电化学容量与粘结剂的类型、导电剂的用量、电极粉末颗粒尺寸的关系,讨论了制极制备工艺对储氢合金M1(NiCoSiMnAl)5电化学性能的影响。结果表明：选择6％－9％的PVA溶液作为粘结剂,合金电极可获得满意的充放电性能;采用粒度范围较宽的合金粉制作电极,有利于增加合金粉末的填充密度,提高储氢合金的利用率;导电剂用量对电极性能的影响显著。     

La-Mg-Ni系AB3型贮氢电极合金的相结构与电化学性能

XRDRietveld分析显示,LaxMg3-xNi9(x=1.0-2.3)均由六方PuNi3型结构的主相及少量LaNi5及MgNi2杂相组成,主相的晶胞参数随x的增加而线性增大.合金的氢化物仍保持PuNi3型结构,但其晶胞体积有较大的膨胀.电化学测试表明,随x增加,合金的最大放电容量由88.3(x=1.0)逐渐增大到397.5mA·h/g(x=2.0),然后又降低到230mA·h/g(x=2.3).对放电容量超过348mA·h/g的合金(x=1.7-2.2),在放电电流i=400-1200mA/g的条件下,合金的高倍率放电性能(HRD)均随x增加而有不同程度的降低.HRD的缓慢降低主要与合金电极进行电荷迁移反应时的电催化活性的逐渐降低有关,而在x＞2.0时,HRD的快速降低与氢在合金中的扩散速率明显降低有关,上述合金经100次循环后合金的容量保持率为55.7%-62.9%,容量衰退较快与循环过程中La和Mg的氧化腐蚀以及合金较大的吸氢体积膨胀率有关.     

Hydrogen Storage Properties of Co-free La-Mg-Ni-Based Alloys

在Ar气保护下采用磁悬浮感应熔炼方法,制备无CoLa1.8Ti0.2MgNi9-xAlx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金,系统研究Al取代Ni对合金的结构及贮氢性能的影响。所有合金均包含LaMg2Ni9相,当Al含量x≥0.1,La(Ni,Al)5相取代LaNi5相、LaNi3相消失、LaNi2相出现。测试合金的焓变值与LaNi5合金(–30.6kJ/molH2)相近。Al取代Ni不仅提高合金电极的放电容量,而且改善循环稳定性及电化学动力学性能。La1.8Ti0.2MgNi8.7Al0.3合金贮氢性能较好,30℃下有效吸氢质量分数为1.32%;最大放电容量达到340mAh/g;1400mA/g放电电流密度下高倍率放电性能HRD1400高达79.8%;经100次充放电循环放电容量保持率为60%。     

V-Fe二元合金的吸放氢特性

Fe的添加,提高了金属钒的活化性能和放氢平台压力,降低吸放氢容量.Fe含量<1%(原子分数,下同),对二氢化物并无明显影响,Fe含量>1%,二氢化物平台压明显升高,容量明显下降,氢化物的生成焓明显降低;Fe的添加对一氢化物并无明显的影响.随着Fe含量的增加,合金的晶格常数和晶胞体积呈线性趋势降低.