La0.7Mg0.3Ni2.5+xCo0.5贮氢合金的性能研究

用熔炼法制备了La0.7Mg0.3Ni2.5 xCo0.5(x=0,0.1,0.2,0.3)贮氢合金.采用X射线衍射和三电极测试体系研究了合金的相结构、贮氢性能和电化学性能.结果表明:该系列合金均由(La,Mg)Ni3相、LaNi5相及少量杂质相组成;合金的贮氢容量随x值的增大而增加,当x=0.3时,贮氢容量达到1.42%,合金的最大放电容量可达377.5 mAh/g.该系列合金的活化性能较好(活化次数均为1次).随着x值的增加,合金的平台性能和稳定性能减弱.     

钛钒基储氢电极合金研究

研究了铁钒基储氢电极合金(Ti0.8Zr0 2)(V0.533Mn0.107Cr0.16Ni0 2)x(x=5,6,7)的相结构和电化学性能.XRD分析表明合金主要由六方结构的C14型Laves相和体心立方(BCC)结构的钒基固溶体相所组成.C14型LaveS相及钒基固溶体相的晶胞参数和晶胞体积均随着化学计量比x增加而减小.电化学测试表明当化学计量比由x=5增大到x=7时合金放电容量由394.6mAh/g下降到327.8mAh/g,活化次数略有增加,但循环稳定性和高倍率放电能力明显改善.     

无钴AB5型MlNi4.45-xMn0.040Al0.15Snx电极合金

对无钻AB5型MlNi4.45-xMn0.040Al0.15Snx电极合金相结构和电化学性能进行了研究.XRD分析结果表明:当Sn含量x≥0.3时,合金中除了LaNi5主相外,还存在LaNiSn等第二相,且第二相析出总量随着Sn含量的增大而增加;电化学性能测试结果表明:随着Sn含量的增加,合金的电化学充放电循环稳定性得到改善,但是对合金的放电容量和大电流放电性能有不利的影响;综合比较看,Sn含量x=0.3时合金的电化学性能最好,最大放电容量Cmax=295.0mAh/g,活化次数为2次充放电循环,300次循环后的容量保持率为70.45%,高倍率放电性能HRD900=55.18%.     

球磨AB5/Ni复合贮氢合金的电化学性能

研究了AB5型稀土贮氢材料Mm(NiMnCoAl)5与10%的Ni混合球磨(150 r/min)1 h后的复舍贮氢合金的晶体结构和电化学性能.结果表明:复合贮氢合金由CaCu5型LaNi5相和单质Ni相组成,活化性能得到改善,高倍率放电性能有所提高;0.2 C、3 C放电比容量分别从稀土贮氢材料的272.8 mAk/g,247.2 mAh/g增加到289.8 mAh/g、273.6 mAh/g,容量保持率从稀土贮氢材料的90.6%提高到94.4%.     

LaMg_(11)Zr+200%Ni+x%Zr合金的电化学性能

以La Mg11Zr为母体合金,采用机械合金化法制备了La Mg11Zr+200%Ni+x%Zr(x=0、5或10)系列合金。用XRD分析了Zr添加量(x)对非晶相形成的影响,并对电化学性能进行了测试。球磨20 h的合金都呈非晶态,Zr可促进非晶组织的形成。当x从0增加到10时,合金电极的最大放电比容量由576.2 mAh/g降低到399.7 mAh/g;但循环性能增强,第30次循环的容量保持率由53.02%增加88.92%;合金的动力学性能有所改善。     

La0.75Mg0.25Ni3.1-xCo0.4Alx合金的微观结构及性能

通过铸造工艺制备La0.75Mg0.25Ni3.1-xCo0.4Alx(x=0、0.05、0.10、0.15和0.20)贮氢合金,并对x=0.10的合金进行退火处理。分析了Al替代量x和退火温度对合金的影响。合金均含有(La,Mg)Ni3相(PuNi3结构)、LaNi5相和一定量的LaNi2相。铸态合金中LaNi5相的量由x=0时的14.28%增至x=0.20时的24.07%。Al的替代提高了合金的循环稳定性,但比容量由x=0时的398.7mAh/g降至x=0.20时的350.1mAh/g。合金均有优良的活化性能。在900℃下的退火处理,使合金的容量和循环稳定性得到提高。     

La-Mg-Ni系贮氢合金的性能研究

对La-Mg-Ni系(PuNi3型)La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Cux(x=0,0.2)贮氢合金进行了快淬处理,研究了快淬工艺对合金结构及电化学性能的影响。结果表明:合金主要由(La,Mg)Ni3相、LaNi5相以及少量的LaNi2相组成,各相的量与淬速有关。当x=0.2时,淬速从0 m/s增加到30 m/s,合金的放电容量从390 mAh/g下降到350 mAh/g,循环寿命从82次提高到116次,但快淬工艺对La-Mg-Ni系贮氢合金循环寿命的提高非常有限。     

La0.8Mg0.2(Ni27Co0.6Al0.1Mn0.1)x贮氢合金的节能分析

以La0.8Mg0.2(Ni27Co0.6Al0.1Mn0.1)x(X=0.9、0.95、1.00、1.05、1.10)贮氢合金为研究对象.采用电化学测试技术,揭示合金的成分与电化学性能的关系.在所研究的合金中,以X=1.00时合金的综合性能较好,其最大放电容量为357mAh/g,活化次数为2次,在1200mA/g放电...     

THF球磨环境对La_(0.82)Mg_(0.18)Ni_(3.5-x)Al_x(x=0.05～0.20)电化学性能的影响

采用真空感应熔炼法制备了La0.82Mg0.18Ni3.5-xAlx(x=0.05~0.20)四元储氢合金,并在四氢呋喃作用下对合金进行机械合金化改性。考察了球磨时间和四氢呋喃用量对合金电化学性能及其表面及体相内电阻的作用机制。通过3因素4水平正交实验确定最佳的球磨参数以及Al的最佳替代量。结果表明合金相结构以La Ni5相和La2Ni7相为主,随着Al替代量的增加和四氢呋喃用量的减少,La2Ni7相逐渐减少,La Ni5相逐渐增多,晶胞参数和晶胞体积增大。电化学性能的循环稳定性有大幅提升,但放电比容量呈降低趋势,从356.2 m Ah/g降到339.3 m Ah/g;电化学交流阻抗频谱(EIS)和线性极化测试结果表明合金表面的电荷迁移随着Al含量的增加逐渐下降;而合金体相内氢扩散速率先降低后上升再降低,整体呈降低趋势,高倍率放电能力主要由合金体内氢扩散控制。     

表层涂炭AB_5电极的电化学性能

以泡沫镍为集流体,AB5合金和活性炭分别配制浆料,分层涂浆制备表层涂炭的AB5电极。用恒流充放电、电化学阻抗、线性极化和循环伏安等测试对电极进行分析。表层涂炭可改善AB5电极的电化学性能,以0.2 C在1.0~1.5 V充放电,放电比容量为292.6 mAh/g,循环100次的容量保持率为95.90%,以1 500 mAh/g的电流放电时,高倍率放电性能为82.5%,相比于未表层涂炭的AB5电极,分别提高了1.6 mAh/g、5.52%和20.92%。     

微量Mg替代La对低钴快淬AB5贮氢合金性能的影响

用单辊快淬法制备了La0.62-xCe0.27Pr0.03Nd0.08Mgx(Ni0.81Co0.06Mn0.07Al0.06)5.2贮氢合金,采用X射线衍射光谱法(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、夹片式模拟开口电池测试体系研究了合金的相结构及电化学性能。XRD分析表明,微量Mg(x=0.03)替代La后,合金主相仍为CaCu5型六方结构,同时出现了极微量的A2B7型第二相;使合金的结晶度有所提高,主相晶胞体积V从0.08807nm3降低到0.08792nm3,c/a轴比从0.8082增加到0.8112。电化学性能测试显示,Mg替代La后合金的最大放电容量从329.4m Ah/g(x=0.00)依次降低到313.2m Ah/g(x=0.03),而循环寿命从146周期(x=0.00)明显增加到245周期(x=0.03),主要缘于晶胞c/a轴比增大使吸氢体积膨胀减小进而合金抗粉化能力提高、结晶度提高使合金抗腐蚀能力提高,以及相对较小的贮氢量引起小的晶胞体积膨胀使合金粉化驱动力减小。     

Mg_（70）（Ni_3La）_（30）合金制备方法及储氢性能研究

为了研究制备方法对Mg70（Ni3La）30合金相结构和储氢性能的影响,分别采用熔铸法（自然冷却法）、浇铸法及快淬法制备了Mg70（Ni3La）30合金,发现随着冷却速率的增大,结晶相逐渐向低温转变,并且快淬法制备的Mg70（Ni3La）30合金为非晶合金。对该非晶合金进行退火处理后发现,在300℃时非晶相转变为Mg2Ni和La2Mg17晶体相,且晶化后的颗粒非常细小。通过PCT（合金吸放氢）曲线发现,快淬法制备的Mg70（Ni3La）30合金的储氢性能最好,浇注法次之,熔铸法最差。这与非晶合金晶化后的微观结构及高的储氢相有关。     

快淬工艺对Mg2-xLaxNi（x=0～0.6）合金电化学贮氢性能的影响

为了改善Mg2Ni型合金的电化学贮氢性能,用La部分替代Mg,并用铸造及快淬工艺制备了Mg2-xLaxNi(x=0、0.2、0.4、0.6)贮氢合金。用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,用程控电池测试仪测试了合金的电化学贮氢性能,研究了快淬工艺对合金结构及电化学性能的影响。结果发现,La替代Mg明显地改变Mg2Ni型合金的相组成。当x≤0.2时,La替代Mg不改变合金的主相Mg2Ni,但出现少量的LaMg3及La2Mg17相;当La替代量x≥0.4时,合金的主相改变为(La,Mg)Ni3+LaMg3相。La替代Mg提高了Mg2Ni合金的非晶形成能力,快淬态合金均具有明显的纳米晶/非晶结构。快淬对合金电化学性能的影响与合金的成分相关,快淬显著地提高了Mg1.8La0.2Ni合金的电化学贮氢性能,但对于Mg1.4La0.6Ni合金,快淬导致了完全相反的结果,这主要与La替代使合金的主相发生改变相关。     

铸态及快淬态La2 Mg(Ni0.85Co0.15)9B0.1贮氢合金

铸态及快淬态La2Mg(Ni0.85Co0.15)9B0.1贮氢合金主要由(La,Mg)Ni3相(PuNi3型结构)、LaNi5相及少量LaNi2相组成,铸态合金还含有微量的Ni2B相.用高于15 m/s的淬速快淬后,Ni2B相几乎消失,各相的含量与快淬淬速有关.与铸态合金相比,快淬态合金放电平台电压降低,但随着淬速提高,放电容量、放电平台电压都存在一个最大值;快淬使合金的循环寿命有不同程度的提高.铸态和快淬态合金均具有良好的活化性能.     

热处理对La0．7Ni2．65Mg0．3CO0．75Mn0.1合金贮氢性能的影响

利用高频感应熔炼炉熔炼La0.7Ni2.65Mg0.3Mn0.1合金,分别经1073K、1123K和1173K热处理12h进行改性实验,研究了热处理对合金性能的影响。X射线衍射表明,热处理后合金主峰的半峰宽变大,相分布均匀,晶粒细化,合金组织趋于一致。电化学测试结果表明,合金经过热处理以后放电容量和电化学循环稳定性均显著提高,这是因为热处理改变了贮氢合金的晶体结构。合金的动力学性能先上升后下降,这与Mg元素在高温热处理过程中的挥发有很大的关系。经过热处理后合金自放电性能降低,这说明热处理不利于贮氢合金自放电性能的改善。     

车用金属氢化物-镍电池负极材料的性能

通过粉末烧结法制备不同前驱体LaNi5/LaMgNi4物质的量比(x)的车用金属氢化物-镍电池用La-Mg-Ni储氢合金,研究x对合金物相组成、显微组织和电化学性能的影响.储氢合金在x=0.75和0.95时,由(La,Mg)5Ni19和(La,Mg)2Ni7相组成;x=1.20时,为(La,Mg)5Ni19单相;x=1...