Ti0.4Zr0.1V1.1Mn0.5Ni0.4Crx（x=0,0.1,0.2,0.3）储氢合金的微观结构和电化学性能

采用XRD、SEM-EDS等方法对Ti0.4Zr0.1V1.1Mn0.5Ni0.4Crx(x=0,0.1,0.2,0.3)储氢合金的微观结构及电化学性能进行了表征。XRD分析结果表明Ti0.4Zr0.1V1.1Mn0.5Ni0.4Crx(x=0,0.1,0.2,0.3)储氢合金由BCC结构的V基固溶体主相和少量的C14Laves第二相组成。SEM-EDS分析结果表明,V基固溶体主相为树枝晶结构,C14Laves相呈网格状沿着主相晶界析出。电化学测试结果表明,Ti0.4Zr0.1V1.1Mn0.5Ni0.4Crx(x=0,0.1,0.2,0.3)氢化物电极在303K下,随Cr含量的增加,最大放电容量分别为574.6mAh/g、418.8mAh/g、368.8mAh/g和322.9mAh/g。当x=0.3时,合金电极在333K下的最大放电容量达到了824.1mAh/g。Cr的添加显著提高了合金电极的高倍率放电性能和循环寿命,40次充放电循环后Ti0.4Zr0.1V1.1Mn0.5Ni0.4Cr0.3合金电极的容量保持率为62.3%。     

新型Ti—Cu—Ni基储氢合金的非晶化制备与电化学性能

采用先熔炼Ti2Cu再添加Ni粉进行复合球磨的工艺方法探索制备了Ti—Cu—Ni基非晶合金,并研究了Ni粉添加量和球磨时间对合金相结构与电化学储氢性能的影响。结果表明,Ni粉添加量和球磨时间对合金的相结构与电化学性能有显著影响。其中,晶态Ti2Cu熔铸合金的放电容量仅为3．7mAh／g;将其球磨120h后的放电容量仍然只有14．4mAh／g;当添加Ni粉复合球磨120h形成非晶结构后,其放电容量得到明显提高,其中TizCu＋50％Ni复合物的最大放电容量为82mAh／g,Ti2Cu＋100％Ni复合物的最大放电容量达到168mAh／g。同时,随着球磨时间的增加,合金的非晶化程度也增强,放电容量随之提高。研究发现,添加Ni粉进行复合球磨有助于Ti2Cu的非晶化转变,同时Ni还起到良好的电催化作用,改善了合金的电化学性能。     

ZrTi-V-Mn-Ni系贮氢合金的相结构与电化学性能研究*

优化合金组成,设计六种锆基AB2型贮氢合金材料。XRD分析表明,当0≤x≤0.5时,Zr1-xTix(NiCoMnV)2.1贮氢合金的主相都是Laves C15,但随Ti含量的增加,Laves C14相含量增多;当用V-Fe(85.6%)合金代替Zr0.6Ti0.4(NiCoMn-VFeCr)1.7中的V时,贮氢合金中Laves C14相的含量几乎可与Laves C15相当。电化学测试表明：Zr0.9Ti0.1(NiCoMnV)2.1贮氢电极的放电容量可达340mAh/g左右,但是随着Ti含量的逐渐增加,合金电极的放电容量降低很快。以适量的（V－Fe)合金取代Zr0.6Ti0.4(NiCoMnVFeCr)1.7合金中的V和Fe,发现合金电极的第一次放电容量就能达到200mAh/g左右,并且其容量稍高于含纯V的合金电极,容量可达315mAh/g左右。     

CNTs添加对MmMn0.4Co0.7Al0.3Ni3.4贮氢合金负极性能的影响

对商用MmMn_0.4Co_0.7Al_0.3Ni_3.4贮氢合金中添加多壁碳纳米管(CNTs)、Ni的电化学性能进行了研究.结果表明,CNTs的加入可以提高电极的放电容量和初始活化性能,合金中添加CNTs、CNTs+Ni的电极完全活化只需11个循环,其最大放电容量分别为255、271mAh/g.而添加Ni的电极则需24个循环才达到最大容量(245mAh/g);合金中添加CNTs、CNTs+Ni的电极具有更高的放电平台和更好的高倍率放电性能(HRD),在1000mAh/g放电电流下,添加CNTs、CNTs+Ni、Ni以及未添加电极的HRD值依次为80.5%、83.9%、66.9%和62.4%,线性极化和电化学阻抗测试表明,CNTs的加入可有效减少欧姆电阻、提高电极表面的电荷迁移速率,更有利于在大电流下进行放电.     

CNTs添加对MmMn0.4Co0.7Al0.3Ni3.4贮氢合金负极性能的影响

对商用MmMn0.4Co0.7Al0.3Ni3.4贮氢合金中添加多壁碳纳米管(CNTs)、Ni的电化学性能进行了研究.结果表明,CNTs的加入可以提高电极的放电容量和初始活化性能,合金中添加CNTs、CNTs+Ni的电极完全活化只需11个循环,其最大放电容量分别为255、271mAh/g.而添加Ni的电极则需24个循环才达到最大容量(245mAh/g);合金中添加CNTs、CNTs+Ni的电极具有更高的放电平台和更好的高倍率放电性能(HRD),在1000 mAh/g放电电流下,添加CNTs、CNTs+Ni、Ni以及未添加电极的HRD值依次为80.5%、83.9%、66.9%和62.4%,线性极化和电化学阻抗测试表明,CNTs的加入可有效减少欧姆电阻、提高电极表面的电荷迁移速率,更有利于在大电流下进行放电.     

Ti0.17Zr0.08V0.34Cu0.01Cr0.1Ni0.3储氢合金结构与电化学性能研究

采用XRD、FESEM-EDS、ICP及EIS等方法对Ti0.17Zr0.08V0.34Cu0.01Cr0.1Ni0.3储氢合金的微观结构及电化学性能进行了研究.XRD分析结果表明Ti0.17Zr0.08V0.34Cu0.01 Cr0.1Ni0.3固溶体储氢合金由BCC结构的V基固溶体主相和少量的C14 Laves相组成.FESEM-EDS测试结果表明V基固溶体主相为树枝晶结构,C14 Laves相呈网格状围绕着树枝晶.电化学测试结果表明,Ti0.17Zr0.08V0.34 Cu0.01 Cr0.1Ni0.3氢化物电极在303～343K较宽的温度区间内具有良好放电容量,在343K时电化学容量高达316.5mAh/g;在303K时循环100周次后,其容量为278.2mAh/g,容量保持率为87.0%,表明氢化物电极具有较好的循环稳定性,但其高倍率放电性能较差.Ti0.17Zr0.08V0.34Cu0.01Cr0.1Ni0.3氢化物电极的电化学阻抗谱表明,电极电化学反应的电荷转移电阻(RT)随温度的增加而显著降低,交换电流密度(I0)随温度的增加显著增加.ICP分析结果表明,V和Zr元素向KOH电解质中溶解严重,这可能是Ti0.17Zr0.08V0.34Cu0.01Cr0.1Ni0.3氢化物电极容量衰减的主要原因.     

V_(1.95)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_(0.05)Al_xFe_y(x,y=0～0.05)贮氢合金的组织结构和电化学性能

为了获得有较高电化学放电容量和良好循环稳定性的V基固溶体贮氢电极合金,采用感应熔炼方法制备了一系列含Al和Fe的V基贮氢电极合金V1.95Ti0.5Cr0.5NiO0.05AlxFey(x,y=0~0.05),通过X射线衍射、金相显微镜和电化学测试等手段研究了添加不同含量的Al和Fe对合金显微组织和电化学性能的影响。结果表明,所有合金均由BCC结构的V基固溶体主相和TiNi基第二相组成。电化学测试表明,增加Al含量后,合金的最大放电容量由345.2mAh/g(x=0)增加到430.7mAh/g(x=0.05),同时合金的高倍率放电性能、交换电流密度和氢的扩散系数得到改善。而随着Fe含量的增加,合金的循环稳定性能得到了一定的提高,但是最大放电容量有所降低。     

采用机械合金化方法制备Ti3Ni2合金的结构及电化学储氢性能

采用机械合金化方法用Ni粉和Ti粉得到了Ti3Ni2非晶合金。晶态Ti3Ni2合金初始容量比非晶合金要高。晶态合金初始容量可以达到240mAh／g。而非晶合金容量为173mAh／g。随着循环次数的增加，晶态合金放电容量呈线性下降趋势。而对于非晶电极材料来说，随着循环的进行，初始容量下降，但是达到一定循环次数以后，电极的放电容量达到基本稳定。     

不同管径碳纳米管电化学储氢性能的比较

比较了5种不同管径碳纳米管的电化学储氢能力.采用三电极体系,Ni(OH)2/NiOOH为对电极,CNTs-Ni(质量比为1:9)为工作电极,Hg/HgO为参比电极,30%的KOH作为电解液.实验结果显示:在同等制作条件和200mA/g的充放电电流密度,0.1V的放电终了电压下,10～30nm的碳管储氢能力最好,克容量最大为480.6mAh/g,相应的平台电压高达0.92V;20～40nm的最高克容量为430.5mAh/g,仅低于10～30nm的电化学储氢量.10～20nm、40～60nm和60～100nm碳管的电化学储氢量分别是:401.1mAh/g、384.7mAh/g和298.3mAh/g.由此可见碳纳米管的管径大小也是影响其电化学储氢性能的一大因素.纯镍电极在同等条件下的最高放电量只有17.8mAh/g,对整个电极放电量的影响可以忽略不计.     

Ti、La对贮氢合金ZrMn0.7 V0.2 Co0.1 Ni1.2相结构和电化学性能的影响

研究了贮氢电极合金Zr1-xTixMin0.7V0.2Co0.1Ni1.2的相结构和电化学性能。结果表明，随着掺Ti量的增加，该合金主相中C15型Laves相含量逐渐减少而C14型Laves相含量逐渐增加，同时非Laves相Zr7M10和TiNi相全部消失，说明元素Ti掺杂量的增加抑制了第二相的产生。当含Ti量x=0．2时，该合金具有最大放电容量Cmax为354mAh／g，在放电电流为300mAh／g条件下，高倍率放电性能比母体合金提高了15％。而对于合金Zr0.75Ti0.2La0.05Mn0.7V0.2Co0.1Ni1.2，其活化性能被大大提高，只需4次就能达到最大放电容量372mAh／g，而且经过30次循环仍能保持最大放电容量的93％。     

温度及搅拌速度对纳米氢氧化镍性能的影响

采用化学沉淀法制备出片状和棒状混合的纳米β-Ni（OH）_2,将纳米粉体以 8%比例掺入到球镍中制成复合电极,研究了反应温度和搅拌速度对纳米粉体结构、形貌及其复合电极电化学性能的影响,结果表明,反应温度升高,纳米颗粒粒径增大;搅拌速度提高,粒径减小;复合电极的放电比容量随反应温度和搅拌速度提高先增大后减小,当反应温度为 50℃、搅拌速度为 600 r/min时,相应的复合电极放电比容量最大,达到了 263.3 mAh/g,比纯球镍电极放电比容量（239.4 mAh/g）提高了约 10%。研究还显示,复合电极的放电比容量与其粉体的压实密度有直接对应关系,其放电比容量和放电平台均高于纯球镍电极。     

二元钒硼化物的反应合成及其放电性能

以单质元素粉末为原料, 采用1500℃高温反应合成不同成分的钒硼化物粉末, 并以制备粉末为活性物质, Ni为导电剂, NH₄HCO₃为造孔剂, 采用粉末冶金工艺制备了多孔V-xB/Ni型(x=2/3~2)负极电极片, 探讨不同物相钒硼化物作为空气电池电极活性物质的高容量输出性能。结果表明, 当原料粉末中V:B原子比为1:1、1:2时, 可分别制得具有单一物相的VB和VB₂化合物粉末, 当V:B=3:2时, 合成产物包含V₃B₂和少量VB相, 当V:B=2:3时, 合成产物为V₂B₃、V₃B₄和少量VB₂三相混合。制备的V-xB/Ni型电极的孔隙率为60.25~61.75%, 放电容量为6129~7901 mAh, 比容量为2724~3511 mAh/g。V-xB/Ni型电极的放电性能随着B含量的增加明显提升, 所制备 V-2B/Ni型电极的放电性能最优, 其比容量为3512 mAh/g, 库伦效率为86.5%, 能量密度达到2504 Wh/kg。     

Synthesization and characterization of FeS2 by mechanical alloying for Na/FeS2 cell

In this study, the FeS2 fine compound powders were synthesized by mechanical alloying (MA) for 15 hrs and stearic acid was added as PCA (Process Control Agent) to prevent the excessive cold welding and agglomeration. For the purpose of ulteriorly reducing the particle size to improve the contact areas between the active materials and conducting agents, the wet ball milling process was applied by employing normal hexane (C6H14) as the milling solvent. The mean particle size of FeS2 powders about 1.14 microm were obtained after 24 hrs wet ball milling. The powders were characterized by FE-SEM, XRD, TEM and EDS. To compare the influence of particle size on the properties of charge/discharge, the same electrolyte was employed for both tests by dissolving 1M NaCF3SO3 (sodium trifluoromethanesulfonate) in a liquid of TEGDME (tetraethylene glycol dimethylether). The first discharge capacity of Na/FeS2 cell made by dry ball milled powders was 440 mAh/g with a plateau potential at approximately 1.25 V versus Na/Na+ and 260 mAh/g at the 25th cycle at room temperature. Meanwhile, the initial discharge capacity of Na/FeS2 cell made by wet ball milled powders was 614 mAh/g with the same discharge plateau potential and retained 385 mAh/g at the 25th cycle. And the discharge capacity for wet milled system decreased continuously by repeated charge/discharge cycling in the first 20 cycles and has little change after 60 cycles, which means the good cycling properties, remaining half of its initial discharge capacity of 320 mAh/g even after 100 cycles.     

球磨Zr7Ni10合金提高Zr基电极合金的电化学性能

为了提高合金的放电容量和高倍率放电性能，通过球磨Zr7Ni10合金对Zr0．5Ti0．5Mn0．7V0．2Co0．1Ni1．2合金表面进行改性，并研究了不同Zr，Ni10量和球磨时间对合金的相结构和电化学性能的影响。当采用8％（质量分数）Zr，Ni10进行球磨1h后，合金仍保持晶态，在50mAh／g电流条件下经过9次循环达到最大放电容量266mAh／g，比未球磨合金提高了约20％，而且在300mA／g电流条件下仍能保持最大放电容量的85%。随着球磨时间的增加，合金逐渐转为非晶态，合金的放电容量也迅速降低。非晶化合金在800℃进行热处理后大部分重新晶化，经过22次循环达到最大放电容量200mAh／g。     

Microstructure and Electrochemical Characteristics of Advanced Composite Zr-based Hydrogen Storage Alloy

Zr0.9Ti0.1(Ni,Co,Mn,V)(2.1) as-cast alloy was prepared by melting under Ar atmosphere; and then, four composite alloys were prepared by ball-milling after hydrogen absorbing agent was added. The initial discharge capacity was as high as 430 mAh .g(-1) for composite alloy electrode c discharged at 60 mA .g(-1) current density and its maximum capacity reached 505 mAh .g(-1). All composite alloy electrodes have good activation behavior, being fully activated in one or two cycles. At 300 mA .g(-1) current density, the composite alloy electrode c was found to have good cycle stability.