汽车电池用Mg-Ni-Ti-Al非晶储氢合金的制备工艺研究

采用分段球磨法进行了汽车电池用Mg-Ni-Ti-Al非晶储氢合金的制备,并进行了XRD、SEM、放电性能、循环稳定性和耐腐蚀性的测试。结果表明,该合金为完全非晶态组织,与一次球磨法制备的常规Mg2Ni晶态储氢合金相比,该合金经10次充放电循环后的放电容量衰减率从92%减小至10%,腐蚀电位正移327m V。     

新能源汽车零部件用镁合金的改性研究

制备了新能源汽车零部件储氢电池用Mg2Ni和Mg1.7Al0.2Ti0.1Ni0.8Cr0.2镁合金,并进行了显微组织、物相组成、充放电性能和耐腐蚀性能的测试。结果表明,与未添加合金元素的Mg2Ni合金相比,Mg1.7Al0.2Ti0.1Ni0.8Cr0.2合金的放电容量最大值从126 m Ah/g增加至768 m Ah/g;20次充放电循环后放电容量的衰减率下降78.44%,腐蚀电位正移251m V,Mg1.7Al0.2Ti0.1Ni0.8Cr0.2合金的充放电性和耐腐蚀性得到显著提高。     

贮氢合金V3TiNi0.56Mx耐腐蚀性能研究

钒基固溶体贮氢合金在KOH电解质溶液中容易腐蚀,导致合金的电化学循环稳定性差,限制了钒基固溶体贮氢合金在Ni/MH电池中的应用.通过测试贮氢合金V3TiNi0.56Mx(M=Al、Cr,x=0.1、0.3)在KOH溶液浸泡过程中组织结构变化和腐蚀电位、交流阻抗谱等,研究了钒基固溶体贮氢合金V3TiNi0.56Mx的耐碱液腐蚀性能.结果表明:钒基固溶体贮氢合金在碱液中的腐蚀原因是作为导电集流体的TiNi第二相在KOH溶液中的不断溶解;在合金V3TiNi0.56中添加Al和Cr元素,可阻止合金中分布于晶界的TiNi第二相的溶解,使合金的腐蚀电位提高,从而提高钒基固溶体贮氢合金的酎碱液腐蚀能力.     

储氢电池用新型镁基合金的制备与性能研究

采用机械合金化方法制备了储氢电池用新型镁基合金Mg-8Ca-5Si-3V-0.3Cr,并进行了XRD、SEM、吸放氢性能、充放电循环性能和耐腐蚀性能的测试。结果表明,该合金为非晶合金,能在室温吸放氢,最大吸氢量为3.962%,放氢平台压力约为0.5 MPa;与熔炼法制备的Mg2Ni镁基储氢合金相比,该合金经20次充放电循环后放电容量衰减率从99.6%减小至20.6%,腐蚀电位正移313m V。     

稀土对镍铜合金铸铁耐烧碱腐蚀性能的影响

针对天然碱制碱工业中设备的腐蚀问题,研制出4种成分的稀土镍铜合金铸铁,进行金相组织分析,利用自制的动态腐蚀试验装置模拟碱腐蚀条件,测试其腐蚀速度,并对耐碱腐蚀性能进行评价.借助扫描电镜对镍铜合金铸铁的表面腐蚀形貌和微区成分分析,详细地讨论了稀土在铸铁中的作用与耐蚀机理.结果表明:稀土镍铜合金铸铁在高温浓烧碱液中宏观上属于全面腐蚀,微观上存在不同程度的镍、铜元素富集.加入适量的稀土,可以减小合金铸铁在烧碱液中的腐蚀速度,有效的改善合金铸铁的耐碱腐蚀性能.但是稀土加入过量会造成合金铸铁的耐碱腐蚀性能的下降.     

镁基汽车电池合金的锻造工艺及组织性能

采用不同温度进行了Mg1.8Al0.2Ni镁基电池合金的多向等温锻造工艺试验,并与锻造前的合金进行了显微组织、耐腐蚀性能和充放电循环稳定性的对比分析。结果表明:多向等温锻造工艺明显细化了合金晶粒,显著提高了合金的耐腐蚀性能和充放电循环稳定性;随着锻造温度从350℃增至450℃,Mg1.8Al0.2Ni镁基电池合金的内部组织先细化、后粗化,合金的耐腐蚀性能和充放电循环稳定性均先提高、后下降;与锻造前的合金相比,经350℃多向等温锻造后,Mg1.8Al0.2Ni镁基电池合金的腐蚀电位正移了32 mV,充放电循环20次后放电容量保持率增大了21%,合金的耐腐蚀性能和充放电循环稳定性均得到了显著提高。     

镁基储氢合金的研究进展

介绍了镁基储氢合金的性能改善方法.总结了近几年镁基储氢合金的研究发展概况,重点从实用性角度介绍了改善合金热力学和动力学性能以满足其作为氢储存系统方面应用的研究进展情况,提高合金放电容量和循环稳定性以满足其作为电池负极材料方面应用的研究进展情况.     

机械振动对动力汽车电池用钒基储氢合金组织与性能的影响

采用机械振动辅助浇注法制备了钒基储氢合金,并进行了显微组织的观察、物相组成的分析、耐腐蚀性能和循环稳定性的测试与分析。结果表明,机械振动辅助浇注,有利于消除铸态钒基储氢合金的夹杂物,获得高质量的铸态合金,显著提高合金的耐腐蚀性能和循环稳定性。与未进行机械振动相比,采用机械振动辅助浇注获得的钒基储氢合金腐蚀电位正移245 mV,循环20次后放电容量衰竭从98.99%减小至25.06%。     

含铝镁基储氢合金的电化学稳定性

利用合金化的方法,采用两步法制备了含铝镁基储氢合金Mg5.9Al0.1Ni0.99Sc0.01,并进行了显微组织、物相组成、电化学腐蚀性能和电化学循环性能的测试与分析。结果表明,与Mg2Ni储氢合金相比,含铝镁基储氢合金的电化学稳定性得到显著改善,腐蚀电位正移了291m V、经过15次充放电循环后的放电容量衰减率从84.45%减小至8.31%。该含铝镁基储氢合金由Mg2Ni和少量的Mg3Al2Ni相组成。     

Ni-B合金电沉积工艺性能研究

研究了Ni-B合金电沉积的镀液、镀层性能.阴极极化曲线实验结果表明Ni-B合金电沉积是典型的诱导共沉积类型.镀液稳定性高,镀层硬度高,镀态硬度值可达700～800HV,耐磨性好.镀层具有一定的耐酸能力和很强的耐碱液腐蚀能力.     

热处理对新能源汽车用稀土储氢合金电化学性能的影响

研究了热处理温度和保温时间对La_(0. 88)Mg_(0. 12)Ni_(3. 42)Co_(0. 67)储氢合金物相组成、显微形貌和电化学性能的影响。结果表明:相较于铸态储氢合金,950℃×4 h热处理态储氢合金的比容量略有降低,但是200次循环容量衰减率明显低于铸态和其它热处理态储氢合金;不同温度热处理后,储氢合金中LaNi_5相的含量都有所降低,而900℃×4 h热处理后储氢合金中La_2Ni_7相的比例达到最大值; 950℃×4 h热处理态储氢合金具有较高的循环性能,而950℃×8 h热处理态储氢合金具有较高的比容量;随着热处理时间的延长,储氢合金中的LaNi_5相有朝La_2Ni_7相转变的特征。     

La替代Pr、Nd对AB_5系储氢合金成本及性能的影响

以2种市售AB_5型储氢合金为对比研究基体,研究其A侧成分中Pr、Nd元素缺失对其储氢性能和微观结构的影响。采用真空感应熔炼法制备了上述储氢合金并进行真空热处理,通过XRD对其相组成及结构进行表征,并采用双电极模拟电池测试系统对其储氢性能进行测试与分析。研究发现,Pr、Nd元素完全被La元素取代后,合金电化学容量略微升高、高倍率放电能力不受影响,并且去掉Pr、Nd的储氢合金在成本上比含有Pr、Nd的储氢合金降低约15%。合金气相吸/放氢平台压力略微下降、循环寿命略有下降。     

AB5型稀土储氢合金充放电循环稳定性的研究进展

镍氢电池相比传统的铅酸电池、镍镉电池具有无Cd污染、无有毒金属元素、耐过充电和过放电等优点。AB5型稀土储氢合金作为镍氢电池的负极材料是目前最成熟并被广泛应用的储氢合金。其中La Ni5是AB5型稀土储氢合金的典型代表,它易活化、平衡氢压适中、压差小、动力学性能优良、抗中毒性能好,但易粉化。研究人员对AB5型稀土储氢合金的综合性能进行了大量的研究,文章分别阐述了合金成分、合金制备工艺、表面改性处理等因素对AB5型稀土储氢合金充放电循环稳定性的影响,并指出在合金的实际应用中,应综合考虑该合金的性能及生产成本等。     

La1.3CaMg0.7Ni9储氢合金

采用XRD分析了La1.3CaMg0.7Ni9储氢合金的晶体结构,并研究了合金的气相储氢特性以及电化学性能.结果表明,合金由具有PuNi3结构的LaNi3主相和LaNi5、LaNi2.28第二相构成;在1.6MPa氢压和300K下,合金的储氢量达到1.68%(质量分数),比纯LaNi5的储氢量提高了20%;合金的活化性能良好,经3个充放电循环即可完全活化,其放电容量达到395mA*h/g,比AB5型储氢合金的容量提高了23%,经100次循环后容量保持率为80%.     

新型铅钙板栅合金阳极腐蚀膜的性能研究

利用阳极极化曲线和交流阻抗技术研究了新型板栅合金与传统合金的耐腐蚀性能.应用现代表面技术XPS和XRD研究了合金在0.9 V下腐蚀6h所形成的阳极腐蚀膜的组成.结果表明,新型铅钙合金的耐腐蚀性能优于传统合金,其阳极腐蚀膜中导电性差的二价铅含量减少,四氧化铅的含量增大,其阳极腐蚀膜的电阻减少;新型铅钙合金可以明显改善铅酸电池的深循环性能,可以作为新一代免维护铅酸电池的板栅材料.     

浇注温度对TiNi储氢电极合金性能的影响

为改善Ti Ni储氢电极合金的性能,在不同的浇注温度下制备了Ti Ni储氢电极合金,并测试分析了合金的放电性能和电化学腐蚀性能。结果表明:与1400℃相比,浇注温度1460℃时Ti Ni储氢电极合金的放电容量增大32%,腐蚀电位正移118 m V。随浇注温度从1400℃增至1480℃,合金的放电性能和电化学腐蚀性能均先提高后下降。Ti Ni储氢电极合金的浇注温度优选为1460℃。     

制备工艺对钒基固溶体储氢合金电化学性能的影响分析

为了有效提高铸态钒基固溶体储氢合金的电化学性能,分别采用三种不同的铸造工艺制备了V_3TiNi_(0.56_Sc_(0.1)钒基固溶体储氢合金铸态试样,并进行了显微组织观察以及电化学循环稳定性和电化学腐蚀性能的测试与分析。结果表明:与常规铸造法相比,静置辅助铸造法和双重辅助铸造法有利于改善合金的铸造质量,细化合金晶粒,提高合金的电化学循环稳定性和电化学腐蚀性能,且双重辅助铸造法效果更佳;静置辅助铸造法、双重辅助铸造法分别使放电容量衰减率减小47%、71%,分别使合金的腐蚀电位正移109、237 m V。     

铝空气电池Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti阳极材料性能研究

研究了基于Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti为阳极材料的铝空气电池在0.6 mol/L NaCl溶液中的放电性能,测试了纯Al、纯Zn及Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti阳极材料的自腐蚀速率、动电位极化曲线及电化学阻抗谱(EIS),利用扫描电镜(SEM)观察了3种材料放电后的腐蚀形貌。结果表明,作为空气电池阳极材料,与纯Al、纯Zn相比,Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti阳极合金能提供更高的工作电势、阳极利用率和电容量。3种材料的自腐蚀速率依次为:AlAl-5Zn-0.02In-1Mg-0.05TiZn。SEM和EIS结果表明,Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti合金放电后的表面均匀分布着小而浅的腐蚀坑,使合金在放电过程中保持高的活性。     

中/低铬铁素体不锈钢在消声器冷凝液中的腐蚀行为

采用氧化-浸泡-蒸发循环试验方法模拟汽车消声器内部环境,对比研究了409M、425NT、439M三种中/低铬铁素体不锈钢在汽车消声器冷凝液中的腐蚀行为,讨论了合金元素铬的含量对不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:三种不锈钢经50次循环试验后均呈现点腐蚀特征,表面的氧化/腐蚀产物主要是(Fe,Cr)2O3;随着铬含量的升高,铁素体不锈钢的腐蚀电位上升,腐蚀阻力增加,腐蚀坑数量减少且深度下降,腐蚀质量损失降低,耐冷凝液腐蚀性能得到明显提高。     

铸态及退火态Mg66Al34阳极镁空气电池的性能

制备了铸态及退火态Mg66Al34共晶合金,通过研究该合金的腐蚀及放电行为,考察了该合金作为镁空气电池阳极的放电性能。结果表明:在3.5 mass%NaCl溶液中,铸态合金具有较低的腐蚀速率及放电活性,退火态合金具有高的腐蚀速率及放电活性。在NaCl溶液中加入水溶性石墨烯后,铸态合金具有低的腐蚀速率及较高放电活性。铸态合金低的腐蚀速率是由于在β-Mg17Al12层间形成了黑色富铝氧化物腐蚀产物。