氟处理对La_(1.8)Ca_(0.2)Mg_(14)Ni_3合金吸放氢性能的影响

研究了氟处理对La_(1.8)Ca_(0.2)Mg_(14)Ni_3合金的吸放氢性能影响。结果表明,用NH_4F溶液处理的合金有更为优越的初始吸氢性能。在没有活化的情况下,处理的合金可在室温下部分吸氢,20min内可达到1.92％(质量分数);完全活化后,在453K时就呈现极好的吸氢性能,能在3min内吸氢3.88％(质量分数)。XRD分析表明,La_(1.8)Ca_(0.2)Mg_(14)Ni_3是由La_2Mg_(17)、Mg_2Ni、LaNi_(2.28)以及CaMg_2等相组成,氟处理后发现有新相MgF_2的存在。认为正是此新相的生成导致了氟处理前后合金的吸氢动力学性能的巨大变化。用SEM图分析合金的表面形貌的变化。     

La-Mg-Ni系贮氢电极合金的研究进展

综述了La-Mg-Ni系贮氢合金电极的研究进展,包括合金材料的组成、结构、制备方法及表面处理工艺等,着重介绍了AB3型和A2B7型合金的电化学性能,分析讨论了各种替代元素对合金性能影响的原因,提出了未来La-Mg-Ni系贮氢合金应用研究的方向。     

Cr_2O_3掺杂对混合稀土贮氢电极性能影响的研究

研究了金属氧化物Cr2O3掺杂对MmNi3.5Mn0.4Co0.7A l0.4(Mm:混合稀土)贮氢电极的活化、放电容量、快速放电能力等性能的影响。实验表明,掺杂15%Cr2O3使电极的放电容量增大3.0%,充电效率提高2.7%,快速放电能力提高8.1%;同时,掺杂Cr2O3使电极循环充放性能有所提高,并对电极的活化次数、放电电位和过电位有不同程度的影响。     

La-Mg-Ni系贮氢合金相结构及电化学性能

采用感应熔炼法制备La0.75Mg0.25Ni3.4-xAl0.1Cox (x=0.0, 0.5, 1.0)贮氢合金,研究了合金元素Co对Ni部分替代对合金相结构及电化学性能的影响. 结果表明,合金由La2Ni7相、LaNi5相及LaMg2Ni9相组成. 随Co含量的增加,合金电极活化次数变化不大,最大放电容量、循环稳定性呈现先增后减的趋势. 合金的最大放电容量和循环保持率分别由x＝0时的316.92 mA.h/g和61.83%增加到x＝0.5时的340.31 mA.h/g和75.21%,而后减少到x＝1.0时的333.22 mA.h/g和66.70%. 而合金的高倍率放电性能降低,当放电电流密度为900 mA/g时,其倍率放电性能由62.49% (x=0)减小到53.68% (x=1.0). 合金电极的极限电流、贮氢合金电化学反应电阻逐渐增大,其高倍率放电性能的降低源于电极表面的电子迁移速率和氢在合金体相中扩散速率的共同作用.     

论稀土贮氢粉末表面处理研究

随着社会进步,环境问题越来越受到人们的关注,氢能作为一种新型的环保型能源,其产生和使用的物质不对环境造成污染,发展前景良好,其中以稀土系贮氢材料最具批量生产的优势.本文主要研究稀土系贮氢材料表面处理,改善贮氢材料的性质,提高氢能利用率.     

温度对Ti45Zr35Ni20合金电化学贮氢性能的影响

采用真空熔炼法制备了Ti45Zr35Ni20合金,研究了合金在不同温度下的电化学贮氢性能。结果表明,Ti45Zr35-Ni20电极的电化学性能随着温度而变化,温度从323K升高到343K时,电极的活化次数从22次减少到8次,放电容量从86．1mAh／g增到135．0mAh／g,快速放电能力也有所提高,然而,高温使电极的循环稳定性显著下降,自放电率增大。     

球磨对Mg_(1.8)Al_(0.2)Ni_(0.8)Mn_(0.2)合金性能影响的研究

分别采用固相扩散法和随后球磨两步法制备Mg1.8A l0.2N i0.8Mn0.2型贮氢合金,研究了球磨对合金相的形成和其电化学性能的影响。SEM测试显示,球磨过程有利于非晶相的形成。充放电测试表明,在100 mA/g放电电流条件下,经过球磨后的合金最高放电容量可达110 mAh/g左右,而单纯固相扩散法合成的合金放电容量约为80mAh/g。循环寿命测试,球磨的样品经过50次循环其容量衰减到40%,非球磨样品经25次的循环即衰减到同样程度。合金的电化学性能的改善与球磨中结构变化所产生的晶体缺陷有关。     

贮氢合金在碱处理中各因素的动力学分析

贮氢合金的花面特性严重地影响合金的整体性质,（以LaNi5为例）因此人们研究了许多措施来改善合金粉的表面特性。碱处理就是表面处理技术中的一种,其目的在于改变合金的表面状态,从而改变合金的有关动力学性质。使合金的固有性能得以充分发挥。碱处理时,碱液的浓度,温度,处理时间和合金本身的部分性质是影响处理效果的重要参数,而碱液中掺入还原剂,氧化剂,整合剂,氢氧化物等。也为碱处理带来不同效果。本文针对碱液的浓度,反应浓度,反应温度等主要参数应用动力学方法加以讨论。     

LaMg_2Ni_(9-x)Co_x(x=0.3～6.0)贮氢合金的制备及其性能研究

用共沉淀还原扩散法制备了不同化学计量比的LaMg2Ni9-xCox(x=0.3～6.0)稀土镁基贮氢电极合金。电化学测试结果表明:在x逐渐增大的过程中,合金的活化次数没有发生明显的变化,合金的放电容量逐渐减小,合金的循环稳定性逐渐增强。其中LaMg2Ni6.3Co2.7合金电极表现出的综合电化学性能较优。     

氢化物载体LaMg2Ni对汽车用Mg2Ni 合金储氢性能的影响

采用机械球磨法制备了Mg₂Ni-x%LaMg₂Ni复合材料（质量分数x=0、10、20和30）,研究了LaMg₂Ni含量对Mg₂Ni基复合材料物相组成、显微形貌和储氢性能的影响。结果表明,未添加LaMg₂Ni的Mg₂Ni合金在充分氢化后主要由Mg₂NiH₄和Mg₂NiH_0.3组成,而添加LaMg₂Ni的Mg₂Ni基复合材料主要由Mg₂NiH₄和LaH₃组成;充分放氢后,Mg₂NiH₄和Mg₂NiH_0.3转变为Mg₂Ni,而LaH₃相仍然存在。添加LaMg₂Ni的Mg₂Ni基复合材料中都弥散分布着白亮色LaH₃颗粒,x=20时白亮色细小颗粒分布最为均匀,且随着LaMg₂Ni含量增加,Mg₂Ni基复合材料基体中镧元素含量逐渐增多。不同LaMg₂Ni含量的Mg₂Ni基复合材料的最大吸氢容量从大至小顺序为：x=0、x=10、x=20、x=30,最大放氢容量从大至小顺序为：x=20、x=10、x=30、x=0,即添加LaMg₂Ni后Mg₂Ni基复合材料的储氢性能得到改善,且x=20时Mg₂Ni基复合材料具有最高的储氢容量,这主要与Mg₂Ni基复合材料中含有弥散分布的LaH₃相以及La元素扩散至基体有助于氢的吸附/脱附有关。     

储氢合金对GAP基高能固体推进剂性能的影响

在聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基固体推进剂体系中,采用储氢合金取代不同含量的微米级铝粉,获得无孔的高能固体推进剂。采用扫描电镜表征了含储氢合金的GAP基固体推进剂的微观形貌,采用药块分别测试了推进剂的安全、力学、静态燃烧性能和爆热,并采用BSFΦ75发动机测试了动态燃烧性能。结果表明,含储氢合金药块的密度比原配方的密度略低,内部结合更紧密。一定含量的储氢合金不影响原配方的安全性能和力学性能,可提高原配方的动、静态燃速。随着储氢合金质量分数从9%增加至18%(全部取代微米级铝粉),推进剂的静态燃速无明显变化。     

表面钯–磷膜对LaNi_(4.25)Al_(0.75)材料贮氢性能的影响

以机械粉化的La Ni4.25Al0.75贮氢合金粉末为基底材料,对其表面进行Pd–P化学镀覆。通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等对沉积膜层的表面形貌和成分结构进行表征和分析。考察了化学镀覆Pd–P前后La Ni4.25Al0.75合金粉末的贮氢性能。结果表明,在La Ni4.25Al0.75颗粒表面化学镀覆Pd–P膜层能够改善其抵抗O2和N2毒化作用的能力。     

Impact of reducing conditions on the stabilization of Mg0.2Co0.2Ni0.2Cu0.2Zn0.2O high-entropy oxide

The entropy stabilization effect has expanded the compositional diversity of inorganic compounds. Nevertheless, the correlation between processing conditions, properties, and microstructure remains poorly understood. So far, little attention has been dedicated to identifying processing strategies to facilitate (i.e., reduce processing temperature) the synthesis of multi-elements oxides. In this work, we have evaluated the impact of spark plasma sintering (SPS) on stabilizing Mg_0.2Co_0.2Ni_0.2Cu_0.2Zn_0.2O high entropy oxide (HEO). Compared to conventional sintering in air, the reducing conditions achieved in SPS allowed a ≈ 200 °C decrease in the temperature required to stabilize the HEO phase. The interpretation of such effect was guided by DSC/TGA, XRD, and XPS analyses. The results suggest a strong correlation between processing atmosphere (i.e., reducing, inert or oxidizing), interfacial resistance and volumetric capacity of the high entropy anode materials.     

表面活性剂辅助制备(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)3O4高熵氧化物及储锂性能

采用纳米化策略进一步提高锂离子电池负极材料(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)3O4高熵氧化物(HEO)的倍率性能。本研究以金属硝酸盐为金属源、尿素为沉淀剂、十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）为表面活性剂,利用水热法成功制备了具有单一尖晶石结构的(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)3O4 HEO纳米材料。研究表明：与未添加表面活性剂相比,水热过程中引入表面活性剂,所制备的(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)3O4高熵氧化物纳米晶粉体,具有更小的颗粒尺寸、更均匀的分散度、更大的比表面积和均一的孔结构。这种独特的结构特征使该电极材料具有较大的赝电容贡献率,从而使材料的可逆比容量和倍率性能得到大幅度提升。引入表面活性剂的电极材料在0.2 A/g的电流密度下展示了较高的初始放电比容量（1308 mA·h/g）和首圈库伦效率（82.5%）,循环25圈时可逆容量为1263 mA·h/g;在3 A/g的高电流密度下,循环150圈后的比容量高达1053 mA·h/g,为未引入表面活性剂的电极材料比容量的8倍多。     

基于电化学性能的La-Mg-Ni系储氢合金的成分优化

以La-Mg-Ni系A2B7型储氢合金为研究对象,系统分析了合金A、B侧元素含量对其电化学性能的影响。对La1-m-n-y Pr m Nd n Mg y(Ni1-z Co z)x合金的容量和衰减速率进行了讨论。结果表明,合金容量随B/A值的增大先增大后减小,当x=3.5时,合金的容量最大,衰减速率最小;最佳的合金配比为La0.5Pr0.2Nd0.1Mg0.2(Ni0.8Co0.2)3.5。XRD分析表明,La1-m-n-y Pr m Nd n Mg y(Ni1-z Co z)x的合金主相结构均为Ce2Ni7型La2Ni7相。     

Pd修饰LaNi5贮氢电极的电催化脱氯性能

为提高对氯苯酚(4-CP)脱氯的有效性,采用化学沉积法制备了镧镍合金镀钯电极(Pd/LaNi₅),对其进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和线性扫描伏安(LSV)表征。电催化实验结果表明Pd/LaNi₅电极显示了比LaNi₅电极和Pd/Ni电极更高的4-CP脱氯活性,在初始浓度0.1 mmol·L^-1、表观电流密度10 mA·cm^-2、pH 4.0和钯载量1.8 mg·cm^-2时,4-CP的脱氯率和电流效率分别达到77.3%和0.14%。基于物理化学表征,可以断定电化学脱氯活性的增强主要源于LaNi₅更好的储氢能力。