AB5型储氢合金的研究进展

综述了AB5型储氢合金的研究状况，着重介绍了元素替代、表面处理和多相复合等方面的研究进展。针对AB5型储氢合金高倍率放电性能介绍了在上述3方面所开展的研究情况。     

Mg-Ni系储氢合金元素取代改性的研究进展

综述了对Mg-Ni系储氢合金进行元素取代改性的最新研究进展,分析了Mg-Ni系储氢合金A、B两侧元素的构成,并分别按Mg-Ni系中A、B两侧元素的性质,讨论了这些元素部分取代A2B型Mg2Ni和AB型MgNi合金中的Mg和Ni对Mg-Ni系合金储氢性能的影响。对近年来研究的多元Mg基储氢合金的充放氢性能和电化学性能进行了系统的阐述,总结了取代元素在降低Mg-Ni系储氢合金的氢化物生成热和放氢温度、提高合金电极循环寿命时的作用。     

专利信息

储氢合金/碳纳米管复合储氢材料公告号 1259584申请人 南开大学文 摘 本发明涉及复合储氢材料,特别是储氢合金/碳纳米管复合储氢材料的制造,它包括储氢合金和碳纳米管,其中储氢合金的重量含量范围为1～90％,采用催化裂解或机械复合方法制备;所述的储氢合金是稀土镍系AB5型、锆基或钛基或稀土镍基Laves相系AB2型、钛镍系或钛铁系AB型、镁基合金A2B型、或者非晶合金的任一种或两种以上的二元或多元储氢合金;本发明提供了一种新型高容量复合储氢材料,其性能稳定,应用广泛。     

超晶格La-Mg/Y-Ni复合储氢合金晶体结构及性能研究进展

超晶格La-Mg/Y-Ni复合储氢合金具有放电容量大、能量密度高和成本低等优点,是一种重要的氢能存储和转换材料,目前主要用做镍氢电池负极材料和直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂。La-Mg-Ni复合合金最初是在La-Ni基储氢合金的基础上,通过用部分Mg替代La而发展起来的。由于La-Mg-Ni复合合金中金属Mg熔点、沸点低,易挥发,导致采用常规熔炼法很难制备;同时合金中的Mg在碱性电解液中容易腐蚀、氧化,导致合金的循环稳定性差。为克服La-Mg-Ni复合合金制备困难和循环稳定性差等问题,研究者又在La-Ni基储氢合金的基础上,通过用部分Y替代La开发出了La-Y-Ni合金。La-Mg-Ni和La-Y-Ni复合合金具有非常相似的超晶格结构,均能表现出很好的储氢性能,均属于同一类新型超晶格结构储氢合金。本文对La-Mg/Y-Ni储氢合金近20多年的研究成果进行了梳理。本文首先介绍超晶格La-Mg-Ni和La-Y-Ni复合合金的相结构组成及相结构的演变规律,同时分析了Mg元素和Y元素部分替代La元素分别对La-Mg/Y-Ni合金结构和性能的影响,然后讨论了La-Mg/Y-Ni复合合金中的相结构...     

配位氢化物储氢合金的研究现状

配位氢化物储氢合金是最近几年发展起来的新型储氢合金，和稀土系AB5型、AB2、镁基和Fe-Ti系储氢材料相比，配位氢化物储氢合金的储氢量要明显高于前者。针对目前研究较多的NaAlH4、LiAlH4、LiBH4和Li2NH储氢合金的研究现状进行了概述。     

光催化剂修饰对AB5储氢合金电化学性能的影响

通过向低钴型AB，储氢合金中添加一定量的尖晶石型光解水制氢催化剂，成功制备出光催化储氢合金电极（PHSA）。研究了光催化剂修饰对低钴型AB5储氢合金的活化性能、电化学容量、高倍率充放电性能以及循环性能的影响。结果表明：在紫外光照下经光催化剂修饰的AB，储氢合金活化性能优于无光照时；与空白相比，其高倍率充放电性能和循环性能都得到了提高，其中添加量为20％cat的光催化储氢合金综合性能最好。     

AB_3型储氢合金的研究进展

新型AB3型R-Mg-Ni基(R为稀土或者Y,Ca)合金是目前高容量储氢合金电极的研究热点,其具有优异的储氢功能,电化学放电容量高达360~410mAh/g,而且对环境友好,成本低,但此类合金成分由于在强碱性电解质中的腐蚀和粉化严重,循环性能差。为了应用于实际,AB3型合金电极的循环稳定性须进一步提高,本文对AB3型储氢合金的研究进展和未来的发展方向进行了介绍。     

稀土(镁)系AB2型贮氢合金的研究进展

综述了稀土(镁)系AB2型贮氢合金的研究进展,分别从合金的晶体结构、气态贮氢性能及电化学性能等方面进行了总结,阐述了AB2与AB5及A7B16结构之间的关联性,并就此合金存在的问题加以评述,进一步探讨了改善该体系合金性能的方法.稀土(镬)系AB2型贮氢合金较AB5型和AB3型具有更高的理论贮氢容量,认为通过合理的制备工艺与机理研究能获得良好的电化学性能.     

中间合金合成La_2MgNi_9合金及其储氢性能

针对La-Mg-Ni系储氢合金制备过程中存在易氧化、挥发及成本高等问题,提出采用熔盐保护熔炼法制备的La-Mg中间合金为原料,利用磁场辅助烧结合成技术制备La2MgNi9合金。结果显示,该方法可获得单相PuNi3型结构的(La,Mg)Ni3合金;1T磁场下制备的合金最大吸氢容量为1.490%(质量分数),吸放氢动力学性能优异;磁场对合金的脱附热行为没有明显影响。     

用BP网络预测AB5型储氢合金初始放电容量

BP神经网络用于预测储氢合金的电化学性能。通过稀土族中金属Nd部分替代AB5型储氢合金中的La,研究了Nd的变化对合金的初始放电容量的影响。详细介绍了BP网络的结构确定、参数选择及训练方法,并利用该网络得出了较好的预测结果。     

MH-Ni电池用储氢合金的研究进展

从储氢合金的研究分类，采用的技术手段等方面，综述了MH-Hi电池负极用储氢合金的研究与发展。详细论述了AB5型和AB2型储氢合金的研究进展，并对储氢合金的未来发展方向进行了展望。     

高性能贮氢电极合金的研究进展

报道了高性能贮氢电极合金的研究进展,主要内容包括AB5型贮氢合金的A侧稀土元素组成、主要杂质元素(Fe,Si,Mg）以及合金制备技术（真空退火处理和快速凝固）对合金的相结构和电化学性能的影响。AB2型Zr基Laves相合金的相结构和相组成与电化学性能的关系,以及若干新型多元Zr基贮氢电极合金的性能。     

Surface modification of AB(2) and AB(5) hydrogen storage alloy electrodes by the hot-charging treatment

The effect of the hot-charging treatment on the performance ofAB2 and AB5 hydrogen storage alloy electrodes was investigated. The result showed that the treatment can markedly improve the voltage plateau ratio (VPR), the high rate discharge ability (HRDA), the diffusion coefficient of hydrogen DH and the discharge capacity of the AB2 hydrogen storage alloy electrode. The SEM analysis showed that the hot-charging treatment brings about a Ni-rich surface due to the dissolution of Zr oxides. It is also very helpful for the improvement of the kinetic properties of AB2 hydrogen storage alloy electrode because the microcracking o.f the surface results in fresh surface. This can be the basic modification treatment for NiMH battery used in electric vehicles (EVs) in the future. But for AB5 type alloys, the treatment has the disadvantage of impairing the comprehensive electrochemical properties, because the surface of the alloy may be corroded during the treatment. The mechanism of the surface modification of the electrode is also proposed.     

稀土镁基AB3型贮氢电极合金的研究进展

综述了稀土镁基AB3型贮氢电极合金的研究进展.分别从合金结构、热力学、成分及制备方法等方面进行总结,认识到循环稳定性差是AB3型贮氢电极合金目前存在的最主要问题,并就如何改善合金循环稳定性的问题进行了讨论.稀土镁基AB3型贮氢合金的贮氢量高于传统的稀土基AB5型贮氢合金,有望成为新一代的贮氢电极合金材料.     

纳米晶稀土贮氢合金的研究

用双辊快淬工艺制备了纳米晶AB5型富镧稀土贮氢合金。对热处理后的合金进行X射线衍射和扫描电镜SEM分析，并测试合金的吸放氢等温平衡曲线PCT。结果表明，处理的合金晶粒尺寸〈50nm，该合金具有良好的吸放氢动力学性能。     

Zr1-xTix(Ni0.6Mn0.3V 0.1Cr0.05)2(x=0～0.5)Laves相储氢合金的电化学性能

本文研究Zr1-xTix(Ni0.6 Mn0.3V0.1Cr0.05)2(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)系Lav es相储氢电极合金的气态P-C-T性能、晶体结构及电化学性能.XRD分析表明,Ti合金化使 Zr基储氢合金主相从C15相转变为C14相.当x>0.2时,第二相Zr7Ni10相消失, 并出现TiNi相.Ti合金化使Zr基储氢合金中C15相和C14相的晶格常数线性递减.气态P-C-T 测试表明,Ti合金化从x=0增加至x=0.5时合金的吸放氢平台压力升高约10倍,但降低了储氢合金的最大储氢容量.电化学测试表明,Ti合金化有利于改善Zr基储氢合金的活化性能, 这与Ti在KOH溶液中易于溶解有关,但过高的Ti含量降低了合金电极的循环稳定性.Zr1 -xTix(Ni0.6Mn0.3V0.1Cr0.05)2合金的电化学容量和高倍率放电性能均随合金中Ti含量的增加先上升后下降,这与合金的相结构组成有很大关系 .     

Ni|MH二次电池负极用贮氢合金的研究发展

本文详细综述了近年Ni MH二次电池负极用贮氢合金的研究发展概况。依次阐述了AB5、AB2与Ni Ni基、V Ti基固溶体合金以及Mg Ni合金的电化学性能。讨论了改善电化学性能的一些方法 ,同时给出目前一些研究成果     

机械合金化法制备镁基储氢合金的研究进展

机械合金化法是制备镁基储氢合金的较佳工艺。对近年来机械合金化法制备镁基储氢合金的研究开发,特别是在多元合金化、复合储氢合金等方面的发展进行了系统阐述。总结认为,机械合金化法可以显著改善镁基储氢合金的动力学性能和电化学性能,提高储氢量。未来镁基储氢合金应向复合材料、新方法与机械合金化法相结合、材料的计算机设计等方面发展。