La-Mg-Ni系贮氢合金的研究进展

综述了近几年La-Mg-Ni系贮氢合金的研究进展，阐述了为了提高电极合金综合性能所采取的手段，包括元素替代、制备复合贮氢材料、表面处理及制取工艺等。总结了La-Mg-Ni系贮氢合金目前存在的问题，并提出了今后应用研究的方向。     

复相La-Mg-Ni系贮氢合金的退火研究进展

退火处理对复相La-Mg-Ni系贮氢合金的组织和电化学行为影响较大,介绍了近年来La-Mg-Ni系贮氢合金退火后,合金中Mg含量、微观结构、压力-组成-温度(PCT)特性曲线以及电化学行为的研究状况.分析了复相La-Mg-Ni系贮氢合金的发展应用仍需解决的问题,旨在为提高贮氢合金的电化学性能提供思路和依据.     

La-Mg-Ni系(AB3-3.5型)贮氢合金循环寿命改善途径

La-Mg-Ni系贮氢合金是新开发的大容量MH-Ni电池负极材料,但其市场化应用的瓶颈在于循环寿命太短.本文综述了改善La-Mg-Ni系(AB3-3.5型)贮氢合金循环寿命的方法,介绍了目前研究进展,讨论了La-Mg-Ni系贮氢合金的循环寿命与各种因素之间的关系,并对La-Mg-Ni系(AB3-3.5型)合金未来发展作了展望.     

La-Mg-Ni系（AB3-3.5型）贮氢合金循环寿命改善途径

La-Mg-Ni系贮氢合金是新开发的大容量MH-Ni电池负极材料，但其市场化应用的瓶颈在于循环寿命太短。本文综述了改善La-Mg-Ni系（AB3-3.5型）贮氢合金循环寿命的方法，介绍了目前研究进展，讨论了La-Mg-Ni系贮氢合金的循环寿命与各种因素之间的关系，并对La-Mg-Ni系（AB3-3.5型）合金未来发展作了展望。     

Study on Hydrogen in Mixed Gas Separated by Rare Earth Hydrogen Storage Alloys

采用中频感应炉在氩气保护下制备稀土镍系AB5型贮氢合金和La-Mg-Ni系AB3型贮氢合金。利用H2、N2和CH4配制的混合气体来模拟工业尾气,对利用稀土贮氢合金分离混合气体中氢气的纯度、合金抗杂质气体毒化及抗粉化性能进行研究。结果表明,稀土镍系AB5型合金由CaCu5型结构组成,AB3型La-Mg-Ni系合金为多相结构,由(La,Mg)Ni3、LaNi5以及LaNi2型相组成。在分离混合气体中氢气时,贮氢合金均受到杂质气体的毒化,导致吸氢速率降低,吸氢量减少。La-Mg-Ni系合金的抗粉化性能好于LaNi5及其多元化合金。综合考虑分离氢气的纯度、合金的抗毒化及抗粉化性能,认为LaNi3.7Mn0.4Al0.3Fe0.4Co0.2合金分离氢气的效果较好,氢气纯度可以达到90.7%。     

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.     

镍氢电池复合贮氢合金负极材料的研究进展

根据复合贮氢合金的母体类型即AB5型稀土合金、AB2型Laves相合金、A2B或AB型Mg系合金、V基bcc固溶体型合金和La-Mg-Ni系新型合金,将Ni/MH电池复合贮氢合金负极材料分为相应的5种类型;综述了此类材料的制备方法、微观结构与电化学性能、分析表征方法及机制研究等,提出了目前研究中存在的问题与不足,并对该类材料的研究发展做了展望.     

Si元素的添加对La-Mg-Ni系合金贮氢性能的影响

为了提高La-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金的电化学循环稳定性,添加少量Si,用铸造工艺制备了La0.75Mg0.25Ni3.3Co0 2Six(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)贮氢合金,分析并测试了其微观结构、电化学性能以及氢扩散系数.结果表明,合金具有多相结构,主相由CaCu5型相和Ce2Ni7型相组成...     

AB5型低钴含铁贮氢合金电极材料的研究进展

综述了近年来人们对提高AB5型低钴含铁贮氢合金综合性能所进行的探索。重点介绍了近年来国内外低钴含铁稀土系贮氢合金在合金成分设计、制备工艺及热处理方面的研究进展。利用Fe与Cu,Cr,Si,Zn,Sn等元素部分或全部取代贮氢含金中的Co元素,在多数情况下虽会略降低贮氢合金的最大放电容量,但能够显著提高循环稳定性。最后阐明了低钴稀土系贮氢合金的发展前景。     

铸态及快淬态La-Mg-Ni系(PuNi3型)贮氢合金的循环稳定性

用铸造及快淬工艺制备了La-Mg-Ni系(PuNi3型)La2Mg(Ni0.85Co0.15)9Bx(x=0～0.2)贮氢合金,分析测试了铸态及快淬态合金的微观结构与循环稳定性,研究了硼及快淬工艺对合金微观结构及电化学循环稳定性的影响.结果表明,铸态合金具有多相结构,包括(La,Mg)Ni3相和LaNi5相,一定量的LaNi2相及微量的Ni2B相,经大于15 m/s淬速快淬处理后Ni2B相消失,并且其它相的相对量随淬速的变化而变化.硼的加入提高了铸态及快淬态合金的循环稳定性,但其作用机理完全不同.合金的循环寿命随淬速的增加而增加,但快淬工艺对La-Mg-Ni系贮氢合金循环寿命的改善非常有限.     

La-Mg-Ni系贮氢合金的研究进展

La—Mg—Ni系贮氢合金是最具希望的新一代Ni—MH电池的负极材料,本文阐述了该合金系研究的主要进展,分析了LaMg—Ni系电极合金性能的主要影响因素,就提高La—Mg—Ni系电极合金电化学循环稳定性的问题提出了看法。     

热处理La—Mg—Ni系贮氢合金微观结构研究进展

热处理对贮氢合金的微观组织结构影响较大。详细综述了La—Mg—Ni系贮氢合金近年来热处理对相结构、相组成、晶胞体积、显微组织影响的研究现状,旨在为改善具有优异电极性能的La—Mg—Ni系贮氢合金微观组织的控制因素提供思路和依据。     

Effects of substituting Ni with M (M=Cu, Al and Mn) on microstructures and electrochemical characteristics of La-Mg-Ni system (PuNi3-type) electrode alloys

In order to improve the electrochemical cycle stability of La-Mg-Ni system (PuNi3-type) hydrogen storage alloy, Ni in the alloys was partially substituted by M (M=Cu, Al, Mn). A new La-Mg-Ni system electrode alloys La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Mx (M=Cu, Al, Mn;x =0,0.1) were prepared by casting and rapid quenching. The effects of element substitution and rapid quenching on the microstructures and electrochemical performances of the alloys were investigated. The results by XRD, SEM and TEM show that the alloys havea multiphase structure, including the (La, Mg)Ni3 phase, the LaNi5 phase and the LaNi2 phase. The rapid quenching and element substitution have an imperceptible influence on the phase compositions of the alloys, but both change the phase abundance of the alloys. The rapid quenching significantly improves the composition homogeneity of the alloys and markedly decreases the grain size of the alloys. The Cu substitution promotes the formation of an amorphous phase in the as-quenched alloy, and a reversal result by the Al substitution. The electrochemical measurement indicates that the element substitution decreases the discharge capacity of the alloys, whereas it obviously improves the cycle stability of the alloys. The positive influence of element substitution on the cycle life of the alloys is in sequence Al＞Cu＞Mn, and negative influence on the discharge capacity is in sequence Al＞Mn＞Cu. The rapid quenching significantly enhances the cycle stability of the alloys, but it leads to a different extent decrease of thedischarge capacity of the alloys.     

La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Alx(x=0～0.4)贮氢合金的循环稳定性

为了提高La-Mg-Ni系贮氢合金的循环稳定性,以Al部分替代Ni,采铸造及快淬工艺制备了La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Alx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)电极合金,研究了Al替代量及快淬工艺对合金微观结构及电化学循环稳定性的影响。X射线衍射分析结果表明:铸态及快淬态合金具有多相结构,包括(La,Mg)Ni3相、LaNi5相和一定量的LaNi2相;Al替代使铸态合金中LaNi2相的量显著增加,但对快淬态合金中LaNi2相的相丰度影响不显著。电化学测试结果表明:随Al替代量的增加,合金的循环寿命大幅度提高;快淬处理可以提高合金的循环寿命,但随Al替代量的增加,淬速对循环寿命的影响减小。     

元素取代和磁热处理对La0.67Mg0.33Ni3-xMx(M=Co,Cu)(x=0,0.5)合金贮氢性能的影响

研究了Co和Cu取代Ni以及磁热处理对La0.67Mg0.33Ni3-xMx(M=Co,Cu)(x=0,0.5)合金吸放氢反应热力学和动力学性能的影响。结果表明,Ni被Co和Cu元素部分替代后,合金的吸放氢量增大,放氢温度降低,吸放氢特征时间(tc)减小,吸放氢过程中的扩散活化能降低。磁热处理明显地提高了3种铸态合金的吸氢量,增大了吸放氢平台宽度,改善了合金的吸放氢动力学性能,其中磁热处理对La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5合金改性效果最好,吸放氢量分别为1.40%和1.32%(质量分数,下同),放氢峰所对应的温度为77.8℃,吸放氢特征时间"tc"为91.4和379.3s,吸放氢扩散活化能分别为16.3和23.3kJ/mol。     

Cycle stability of La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Cux （x=0-0.4） electrode alloys

La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Cux（x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4） electrode alloys were prepared by casting and rapid quenching. Ni in the alloy was partially substituted by Cu in order to improve the cycle stability of La-Mg-Ni system （PuNi3-type） hydrogen storage alloy. The effects of substituting Ni with Cu on the microstructures and cycle stability of the alloys were investigated in detail. The results obtained by XRD, SEM and TEM show that the substitution of Cu for Ni is favourable for the formation of an amorphous in the as-quenched alloy, and this leads to an obvious refinement of the as-quenched alloy grains and a growth of the lattice constants and cell volumes of the as-cast and quenched alloys. The results obtained by the electrochemical measurement indicate that the cycle stability of the alloys significantly rises with the incremental variety of Cu content. When Cu content changes from 0 to 0.4, the cycle lives of the as-cast and quenched （30 m/s） alloys are enhanced from 72 to 88 cycles and from 100 to 121 cycles, respectively.