电沉积Co-Ni-W合金电极在碱性溶液中的析氢电催化活性

用电沉积的方法制备了Co Ni W合金电极。用稳态极化曲线法和交流阻抗技术研究了其在 7mol·L- 1 NaOH溶液中的析氢电催化活性。结果表明 :在碱性条件下 ,Co Ni W合金电极比Ni Co ,Ni W合金电极具有更低的析氢过电位 ,其析氢的表观活化能为 44 .2kJ·mol- 1 ,具有较高的析氢催化活性 ,是一种有工业应用前景的的析氢电催化活性电极。     

沉积电流对Ni-Mo-Co合金析氢催化性能的影响

采用电沉积方法在Cu基体上制备出Ni-Mo-Co三元合金电极,主要研究了沉积电流对Ni-Mo-Co合金电极析氢催化活性的影响。采用扫描电子显微镜和X射线衍射技术分别研究了Ni-Mo-Co合金镀层的表面形貌、元素组成和晶体结构,采用稳态极化曲线和交流阻抗技术研究了Ni-Mo-Co合金电极在30%KOH溶液中的析氢催化性能。结果表明:电沉积Ni-Mo-Co合金外观呈银白色,表面光滑细致,为非晶态结构。合金电极的析氢催化性能随着沉积电流的增大表现为先升高后降低的趋势,当沉积电流密度为15 mA.cm-2时,获得合金镀层具有最低的析氢过电位η100=139 mV,显示出良好的析氢催化活性。其析氢反应为Volmer-Heyvosky反应机制,主要受电化学脱附步骤控制。     

Ni-Mo-Co合金电极制备工艺的研究

采用电沉积方法制备出Ni-Mo-Co三元合金电极,研究了沉积电流密度、镀液温度及镀液pH值等条件对合金电极析氢催化活性的影响.采用EDS和XRD分析合金电极的化学组成和晶态结构.通过对极化曲线的比较分析得出最佳制备工艺条件为:电流密度15 mA/cm2,镀液温度25℃和pH值为10.该条件下制备的Ni-Mo-Co合金电极为非晶态结构,外观呈银白色,表面光滑致密,其化学组成为34.09%Ni、59.51%Mo、6.40%Co.在30%KOH 溶液中,其析氢过电位为η100=112mV,比Ni电极降低了352 mV,表现出良好的析氢催化活性.     

稀土含量对La0.7)(Pr0.75Nd0.25)xMg0.3Ni3.3(Co0.7Al0.3)0.3（x=0.0～0.3）合金电极电化学性能影响

在氩气保护条件下用高频感应悬浮熔炼法制备La0.7(Pr0.75Nd0.25)xMg0.3Ni3.3(Co0.7Al0.3)0.3(x=0.0,0.1,0.2,0.3)合金,研究混合稀土含量对合金储氢和电化学性能的影响。合金XRD相分析结果表明,合金相主要由LaNi5,(La,Pr)Mg2Ni9,(La,Nd)2Ni7和LaNi3相组成。随着Pr和Nd含量的增加,合金吸氢量先增加后减小,最大吸氢量为1.42%(质量分数)(x=0.2),放氢平台变短坪斜增加。合金电极电化学测试表明,电极最大放电容量为378 mAh·g-1(x=0.2),放电容量保持率S100从53.2%(x=0.0)增加到56.2%(x=0.3),增加Pr和Nd的含量可以提高电极的循环稳定性。合金电极电化学阻抗谱、线性极化、Tafel极化和循环伏安特性研究表明,添加适量的Pr和Nd可以提高电极动力学性能。当x=0.1时,合金电极电荷传递电阻Rct和极化电阻Rp较小,交换电流密度I0、极限电流密度IL以及阳极峰电流密度Ip较大,合金电极动力学性能较好。     

宽温型AB5储氢合金结构及其电化学性能研究

用高频感应熔炼法制备了Mm(NiCoAlMn)5储氢合金,采用模拟电池法测试了合金在238～323 K温度范围内的活化、放电容量和高倍率放电性能.结果表明:制备合金为典型AB5型储氢合金,303K温度条件下吸氢量达到1.38％(质量分数),氢化物生成焓为32.36 kJ ·mol-1H2.合金电极的活化性能、放电容量和高倍率性能受温度影响显著.室温预活化可有效改善电极的低温性能,经室温预活化后合金电极在238 K最大放电容量达到336 mAh·g -1,明显高于未经室温预活化的最大放电容量25 mAh·g-1.Mm(NiCoMn)5贮氢合金电极的高倍率性能随着温度的升高先升高后降低,273和303 K温度条件下合金保持高倍率性能良好,3C放电电流密度条件下容量保持率均高于80％;238 K温度条件下合金的大电流放电性能急剧降低,1C放电电流密度条件下容量保持率仅为10％; 273 K下合金电极的综合性能最佳,最大放电容量达到340 mAh·g-1,300 mA·g-1放电电流密度下的高倍率放电比率为86％.循环伏安法测试证实,在238～323 K范围内,电极的氧化峰峰值电流(Ip)与扫描速度的平方根(v1/2)之间均存在良好的线性关系,整个电极反应受氢原子扩散控制;随着温度的降低氢扩散系数急剧下降,从而导致该合金电极的低温高倍率放电性能变差.由Arrhenius公式计算出合金中的氢扩散活化能为10.56 kJ·mol -1.     

高活性复合多孔泡沫NiZn合金电极的制备与表征

采用电沉积、热处理与HCl腐蚀相结合的方法制备了具有纳米孔隙结构的复合多孔泡沫NiZn合金电极,用扫描电子显微镜(SEM)观测了电极的表面形貌,用能谱分析(EDS)研究了电极成分,采用氮吸附法对比了电极的比表面积和孔径,用X射线衍射(XRD)分析了电极相组成,用阴极极化曲线研究了在30%KOH(质量分数)溶液中电极的析氢电催化性能。结果表明,经600℃热处理后,泡沫NiZn合金电极形成孔隙结构,通过10%HCl进行腐蚀,在合金孔隙骨架表面形成纳米层状结构。与泡沫镍电极相比,泡沫NiZn合金电极比表面积更大,且纳米材料具有良好的催化活性,在电流密度200mA·dm-~(2)时,600℃处理后和HCl处理后的泡沫NiZn合金电极析氢过电位分别降低了222,276mV,说明该复合多孔泡沫合金电极可以显著降低析氢过电位,提高电极的析氢活性。     

AB5型贮氢合金结构分析

贮氢合金的电极性能取决于贮氢合金的微结构。从晶体结构、电子结构及化学键结构等各方面对市场上广泛应用的AB5型贮氢合金的结构进行综述，同时讨论合金结构与合金吸放氢性能之间的关系。     

循环伏安法测定纳米晶贮氢合金中氢扩散系数

用双辊快淬法制备了纳米晶稀土贮氢合金,XRD图谱表征为结晶较好的CaCu5六方结构,Scherrer公式计算晶粒大小约为40nm。利用循环伏安法测定了纳米晶稀土贮氢合金电极中的氢扩散系数(DH=1.67×10-7cm2/s),由于纳米晶粒具有较高的结晶度和细小的晶粒尺寸,高密度晶界为氢在合金内部的扩散提供快速通道,提高了贮氢合金的吸放氢效率,从而提高了氢的扩散性能,使电极中氢的扩散系数增大。     

电沉积Ni-S-Zr合金电极析氢电催化性能的研究

用电沉积方法制备了Ni-S-Zr合金电极，用扫描电镜观察电极的表面形貌，通过阴极极化曲线及交流阻抗等电化学技术研究其析氢催化性能。结果表明：在80℃碱性溶液中的Ni-S-Zr的析氢催化性能较好，与Ni，Ni-S电极相比具有较高的表观交换电流密度、较小的反应电阻及较大的表面粗糙度。说明向Ni-S中引入Zr离子所形成的三元合金镀层，具有较高的析氢催化活性和良好的电化学稳定性。     

Co,Al对五元混合稀土镍基贮氢合金氢电极电化学性能的影响

采用富镧混合稀土ML对五元贮氢合金ML-Ni-Mn-Co-Al（Co:0.75～1.75;Al:0.1～0.5）的贮氢合金性能和电化学性能进行了研究和测试,并定量分析了各氢电极在碱性电池液中的耐腐蚀特性。结果发现,铝含量分别为0.1wt％、0.3wt％的氢电极电池电化学容量较高,循环寿命超过LaNi_5,适合于作电极材料。     

热处理对贮氢合金电化学性能的影响

研究了热处理工艺氢合金活化性能,初始放电容量,稳定放电容量,电压平台及循环寿命等电化学性能的影响,并确定了合适的热处理工艺。     

Effect of Cerium on Gas Evolution Behavior of Pb-Ca-Sn Alloy

Hydrogen and oxygen evolution reactions areharmful to the valve regulate lead acid battery duringcharging and discharging processes.Oxygen evolutionreaction occurs at the positive electrode in the leadacid battery and transfers from baffle to the negativeelectrode,reducing to water finally.Hydrogen evolu-tion reaction takes place occasionally on the negativeelectrode inthe lead acid battery.In general,the rateof hydrogen oxidation reaction on the negative elec-trode is lower or less hydrogenis…     

Initial Activation of Hydrogen-Storage Alloy Electrode by Chemical Modification

Ｔｈｅｍｉｓｃｈｍｅｔａｌ（Ｍｍ）ｈｙｄｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇｅａｌｏｙｓｈａｖｅｓｏｆａｒｂｅｅｎｓｕｃｃｅｓｆｕｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｓａｈｉｇｈｃａｐａｃｉｔｙｎｅｇａｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｓｅｃｏｎｄａｒｙｂ...     

Influence factors of capacity loss after short-time standing of metal-hydride electrode and its EIS model

Considerable irreversible capacity loss was observed after the electrode standing at small state-of-charge (SOC) for only a short term. Influence of SOC, standing time and the replacement elements of LaNi5-type hydrogen storage alloys to standing was discussed. Charge-transfer resistance, exchange current density (I0 ), and hydrogen diffusion coefficient were determined based on the study of electrochemical impedance spectrum (EIS), linear polarization (LP) and constant potential step (CPS), respectively. The oxidation of metal Ni on the alloy surface after standing was responsible for the rapid deterioration of capacity, charge-transfer resistance and I0 . Galvanostatic, LP, EIS and CPS measurements suggested the presence of an oxide and/or corrosion layer on the alloy surface of raw material and electrode after standing at 0% SOC for 2 d. It was proved that the first small semicircle in high-frequency region of EIS was related to this layer. Novel EIS model in metal hydride electrode was proposed accordingly.     

Study on Degradation and Recovery of AB5—Type Hydrogen Storage Alloy Used in Ni—MH Batteries

Ｎｉｃｋｅｌ ｍｅｔａｌｈｙｄｒｉｄｅ (Ｎｉ ＭＨ )ｂａｔｔｅｒｙｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｍｏｂｉｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃｆａｃｉｌｉｔｉｅｓｓｉｎｃｅｉｔｓｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎ .ＲｅｃｅｎｔｌｙＮｉ ＭＨｂａｔｔｅｒｙｈａｓａｌｓｏｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｎｄｕｓｅｄｉｎｔｈｅａｒｅａｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓ[1～ 3 ] .ＡｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｖａｌｕａｂｌｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｎｅｅｄｅｄｉｎｍａｋｉｎｇＮｉ ＭＨｂａｔｔｅｒｉｅｓ .Ｐｒｏｖｉｄｅｄｔｈａ…     

TiFe储氢合金的电化学性能研究

研究了机械合金化（MA）、真空电弧熔炼、熔炼后短时间球磨、退火和辐射照对TiFe合金电化学性能的影响。短时间球磨可提高TiFe合金放电容量和倍率放电性能,高能辐照可以激活电极表面活性,促进活化;机械合金化可以降低电极极化,增加循环寿命;退火对TiFe合金的电化学性能不利,同时,对真空电弧熔炼TiFe合金在高温时的电化学性能作了初步研究。     

La0.8Mg0.2(Ni2.7Co0.6Al0.1Mn0.1)x贮氢合金的电化学性能分析

采用恒电位法、EIS分析及双电极系统对La0.8Mg0.2(Ni2.7Co0.6Al0.1Mn0.1)x(x=0.9～1.10)系列合金进行电化学性能分析。结果表明,x=1.05的合金具有较好的自放电性能(CR=97.3%),而x=1.10的合金有较高的电化学容量(369 mAh.g-1)。合金电极的电化学阻抗谱(EIS)表明,随着化学计量比x的增大,合金电极的电荷迁移电阻先减小后增大,动力学性能先增强后减弱。线性极化测试表明,随着化学计量比x的增大,合金电极表面的电化学反应速率先增大后减小。通过合金电极阳极电流对时间响应的半对数曲线计算的氢扩散系数D随着化学计量比x的增大先增大后降低,说明合金内部的氢扩散能力先增强后降低。     

钒基固溶体型贮氢合金的研究进展

金属钒具有吸氢量大、抗粉化性能好等优点，但是有效吸氢量较低，只有一半的氢能够释放出来，没有实用价值。在V-Ti二元合金的基础上形成的三元合金V-Ti-M(M代表Cr，Mn，Fe，Ni等)具有良好的贮氢性能。Ti／Cr比对V-Ti-Cr合金性能影响很大，Ti/Cr比值为0．75时V-Ti-Cr合金具有最大的贮氢量和有效吸氢量，同时热处理可以有效地提高V-Ti-Cr合金的有效吸氢量，并降低V的使用量。添加Mn的三元合金具有BCC和Laves相双相结构。V-Ti-Fe合金的贮氢量很高，并有希望利用便宜的钒铁做钒源。此外，V基固溶体合金还可以用于镍氢电池负极，如V-Ti-Ni合金具有很高的放电容量，目前需要解决其循环稳定性差和成本高的问题。     

Effect of Cerium on Microstructure and Electrochemical Performance of Ti-V-Cr-Ni Electrode Alloy

Effect of cerium on the microstructure and electrochemical performance of the Ti0.25V0.35-xCexCr0.1Ni0.3（x=0,0.005）electrode alloy was investigated by X-ray diffraction（XRD）,field emission scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectrometry（FESEM-EDS）,and electrochemical impedance spectroscopy（EIS）measurements.On the basis of XRD and FESEM-EDS analysis,the alloy was mainly composed of V-based solid solution with body-centered-cubic structure and TiNi-based secondary phase.Ce did not exist in two phases,instead,it existed as Ce-rich small white particles,with irregular edges,distributed near the grain boundaries of the V-based solid solution phase.Discharge capacity,cycle stability,and high-rate discharge ability of the alloy electrode were effectively improved with the addition of Ce at 293 K.It was very surprising that the charge retention was abnormal with larger discharge capacity after standing at the open circuit for 24 h.EIS indicated that addition of Ce improved the dynamic performance,which caused the charge transfer resistance（RT）to decrease and exchange current density（I0）to increase markedly.The exchange current density of the electrochemical reaction on the alloy surface with Ce addition was about 2.07 and 3.10 times larger than that of the alloy without Ce at 303 and 343 K,respectively.The diffusion coefficient of hydrogen（D）in the bulk alloy electrode decreased with addition of Ce,but it did not decrease so much,and the apparent activation energy（△rH）was far higher than that of the AB5 type alloy.     

MMNi_5基贮氢合金的电极特性

测定了ＭＭＮｉ５基贮氢合金的电极特性。用快淬法制成的ＭＭ（０．９）Ｔｉ（０．１）Ｎｉ（３．９）Ｍｎ（０．４）Ｃｏ（０．４）Ａｌ（０．３）贮氢合金电极的循环寿命和快速放电能力显著提高，其３００次充放电循环后电容量仅下降１８％，这与合金中微晶组织的形成有关，而感应熔炼制成的ＭＭ（０．９）Ｔｉ（０．１）Ｎｉ（３．９）Ｍｎ（０．４）Ｃｏ（０．４）Ａｌ（０．３）贮氢合金电极２００次循环后电容量下降３９％，经１０００℃３ｈ退火后，其３００次循环后电容量下降为２７％。