颗粒尺寸对氢化La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)合金磁热性能的影响

采用工业原料和感应熔炼法制备出La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)合金板锭,通过高温短时退火获得Na Zn13型主相合金,对合金进行氢化处理并研究了合金颗粒尺寸对吸氢处理后La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)氢化物磁热性能的影响。结果表明,颗粒尺寸3~5 cm的大尺寸样品在吸氢后出现严重粉化,呈层片状剥离的破碎状态,但心部仍保持完整块状。颗粒尺寸小于1 cm的小尺寸样品吸氢后形状保持完好。La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)合金存在吸氢粉化临界尺寸。采用颗粒尺寸小于1 cm的样品吸氢能够防止合金吸氢粉化现象发生,有利于铸造样品直接吸氢获得一定尺寸和几何形状的块状La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)Hx样品。     

Ml—Ca—Ni系储氢合金的储氢特性及其在氢—汽油混合燃料车中的应用

系统研究了稀土系Ml-Ca-Ni（Ml：富镧混合稀土）储氢合金的储氢特性。实验结果表明,该系列合金吸放氢量大、动力学性能优良,其中,合金Ml0.8Ca0.2Ni5的吸放氢量可达180ml/g以上。以储氢合金Ml0.8C0.2Ni5氢化物作为氢的储存方式,研制了20Nm^3氢容量的车用燃料箱,以燃料箱作为氢源对汽油机进行台架对比试验,结果表明：氢-汽油混合燃料发动机可节省汽油30%,发动机相对热效率提高10%以上,发动机排出的CO含量减少70%以上,HC、NOx含量也降低;以燃料箱作为供氢系统进行了氢-汽油混合燃料车道路示范性试验。     

加工对吸氢La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2合金磁热稳定性的影响研究

采用工业原料和感应熔炼法制备出La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2板锭,通过高温短时退火获得NaZn13型主相合金,进行氢化处理并研究了合金颗粒尺寸对吸氢处理后La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2氢化物磁热性能的影响。外形尺寸3-5 cm的大尺寸样品在吸氢后出现严重粉化,呈层片状剥离的破碎状态,但心部仍保持完整块状。外形尺寸小于1 cm的小尺寸样品吸氢后形状保持完好。La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2合金存在吸氢粉化临界尺寸。采用外形尺寸小于1 cm的样品吸氢能够防止合金氢化粉化现象发生,有利于铸造样品直接吸氢获得一定尺寸和几何形状的块状La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2Hx样品。     

镁基储氢材料颗粒尺寸对吸放氢动力学性能的影响

通过吸放氧动力学方程，计算了颗粒大小对镁-镍-氧化物储氢材料吸放氢动力学过程的影响。计算结果表明：不同颗粒直径的镁-镍-氧化物储氢材料的吸放氢反应速度差别较大；颗粒越小，其吸放氢动力学性能越优异。     

颗粒度对贮氢合金MlNi_(3.65)Co_(0.75)Mn_(0.4)Al_(0.2)电化学性能的影响

研究了贮氢合金MlNi3.65Co0.75Mn0.4Al0.2的颗粒浓度及粒度分布均匀性对其电化学性能的影响。结果表明：在200mA/g（以贮氢合金的质量计算,下同）的充放电电流下,合金的粒度越小,首次放电容量越大,且活化速度越快,但其饱和容量（活化后稳定的放电容量）随粒度的增大而增加,且在某个最佳粒度时达到最大值,然后又逐渐降低;该合金的高倍率放电容量与其粒度之间也有相同的规律,只是在不同的放电电流下最佳粒度值不同,当放电电流小于600mA/g时,30μm-76μm合金粉的放电容量最大,当放电电流等于或大于600mA/g时,40μm-50μm合金粉的放电容量最大;放电电流越大,颗粒度对合金粉电化学性能的影响越显著;在放电电流为300mA/g时,除30μm以下的合金粉性能衰减较快外,其余各个粒度的合金粉的性能衰减速度几乎相等;均匀的粒度分布有利于合金粉电化学性能的提高。     

Kinetics of Hydrogen Absorption for Ti33V20Cr47 Alloy Powder

研究了温度、初始压力、粒度对Ti33V20Cr47合金吸氢动力学性能的影响.研究发现,合金的吸氢过程控速环节为三维扩散,表观活化能为25.7±0.8 kJ/mol.合金的反应速度随温度的升高而加快.由于Ti33V20Cr47合金有2个吸氢平台,在1.5 MPa和2.5 MPa压力下比在3.5 MPa压力下更先完成吸氢.合金反应速度随合金粒度的增大而加快.原因是合金吸氢过程为放热过程,粒度越大,吸氢产生的热量越不容易耗散,温度越高,导致吸氢越快.     

Ti_(33)V_(20)Cr_(47)合金粉末吸氢动力学研究(英文)

研究了温度、初始压力、粒度对Ti33V20Cr47合金吸氢动力学性能的影响。研究发现,合金的吸氢过程控速环节为三维扩散,表观活化能为25.7±0.8kJ/mol。合金的反应速度随温度的升高而加快。由于Ti33V20Cr47合金有2个吸氢平台,在1.5MPa和2.5MPa压力下比在3.5MPa压力下更先完成吸氢。合金反应速度随合金粒度的增大而加快。原因是合金吸氢过程为放热过程,粒度越大,吸氢产生的热量越不容易耗散,温度越高,导致吸氢越快。     

镧对铝合金中氢的作用

采用第一滴气泡法、减压凝固法、常压凝固法研究了镧对铝合金中氢含量的影响。结果表明,添加一定量的镧,铝合金中氢含量显著减少。但铜的加入量过多,铝合金中氢含量急剧增加。研究认为,镧的去氢作用主要是镧降低了铝液中氢的活度,从而降低了氢的析出压力;增氢,是镧中含有镧化氢所致。     

La1-xYxNi4.8Al0.2合金的储氢性能研究

本文系统地研究了Y元素对La1-xYxNi4.8Al0.2 (x=0.6,0.7,0.8)储氢合金的晶体结构、吸放氢热力学、动力学和抗粉化性能的影响.研究结果表明,合金为CaCu5型六方结构,随着Y含量的增加,晶格参数a和晶胞体积v减小,而c几乎不变,c/a线性增大.随着Y含量的增加,合金吸放氢平台压显著升高;吸氢量略有减少;吸放氢平台斜率变小;滞后系数先减小后略增大,并与XRD(111)峰的半高宽FWHM值的变化有着很好的对应关系;抗粉化性能略有提高.当Y含量x=0.7时,合金的吸放氢动力学综合性能最好.     

纳米晶Mg2-xTixNi0.8Cr0.2四元合金的气态储氢性能

纳米晶Mg2-xTixNi0.8Cr0.2(x=0.05,0.10,0.15,0.20)四元合金由纯Mg,Ti,Ni,Cr粉在773 K经4h烧结后机械球磨而成.该合金具有良好的活化性能和吸氢动力学性能.合金在393 K,4.0 MPa氢压条件下,2min内便可以完成总吸氢量的75%(质量分数)以上,Mg1.95Ti0.05Ni0.8C0.2最大吸氢量可达到3.35%.在493 K,0.1 MPa条件下可快速放氢,Mg1.80Ti0.20Ni0.8Cr0.2在18 min内便可完成放氢过程,总放氢量为2.17%.所有合金具有良好的低温吸氢性能,353 K时Mg1.85Ti0.15Ni0.8Cr0.2合金最大吸氢量可达到2.08%.XRD分析结果显示,Ti替代Mg后,合金中主要存在Mg2Ni与Ni两相,另外,还有微量的Mg与TiNi相,TiNi相弥散分布在合金中,对合金的吸放氢性能有一定的催化作用.     

Study on Hydrogen in Mixed Gas Separated by Rare Earth Hydrogen Storage Alloys

采用中频感应炉在氩气保护下制备稀土镍系AB5型贮氢合金和La-Mg-Ni系AB3型贮氢合金。利用H2、N2和CH4配制的混合气体来模拟工业尾气,对利用稀土贮氢合金分离混合气体中氢气的纯度、合金抗杂质气体毒化及抗粉化性能进行研究。结果表明,稀土镍系AB5型合金由CaCu5型结构组成,AB3型La-Mg-Ni系合金为多相结构,由(La,Mg)Ni3、LaNi5以及LaNi2型相组成。在分离混合气体中氢气时,贮氢合金均受到杂质气体的毒化,导致吸氢速率降低,吸氢量减少。La-Mg-Ni系合金的抗粉化性能好于LaNi5及其多元化合金。综合考虑分离氢气的纯度、合金的抗毒化及抗粉化性能,认为LaNi3.7Mn0.4Al0.3Fe0.4Co0.2合金分离氢气的效果较好,氢气纯度可以达到90.7%。     

LaNi4.25Al0.75合金的结构与储氢性能（英文）

采用XRD、吸氢PCT曲线、吸氢动力学曲线、XPS和粒径分析等测试方法,研究LaNi4.25Al0.75合金的结构和储氢性能;推导LaNi4.25Al0.75合金的四晶胞结构,分析LaNi4.25Al0.75合金的结构与性能的内在联系。结果表明:LaNi4.25Al0.75合金具有快速吸氢性能和较好的抗燃烧能力,其吸氢平台压和温度之间的函数关系式为lnpeq=-4820/T+12.46,合金的吸氢速率随着温度的升高而降低。     

SiO2包覆对含微量CO氢环境中LaNi4.25Al0.75吸氢动力学性能的影响

采用气相二氧化硅法制备了LaNi4.25Al0.75/SiO2复合材料,研究了该复合材料表面形貌以及氢中微量CO对LaNi4.25Al0.75合金及LaNi4.25Al0.75/SiO2复合材料吸氢动力学性能的影响。结果表明：合金被毒化后,在表面生成含NiO、La(OH)3、La2O3、Al(OH)3的氧化层,并且吸附大量CO,导致合金的吸氢量减少,动力学变慢。表面包覆SiO2可显著改善合金抗毒化性能     

La(1-x)MgxNi4.25Al0.75(x=0-0.3)合金的结构与储氢性能研究

采用三步感应熔炼法制备了La(1-x)MgxNi4.25Al0.75 (x=0.0,0.1,0.2,0.3) 储氢合金,对该系列合金的晶体结构和储氢性能方面进行了研究。晶体结构和相分析结果表明,当x=0.0和0.1时,合金由单一的LaNi4Al相组成;而x=0.2和0.3时,合金由LaNi4Al相, (La,Mg)Ni3相和AlNi3相构成。随着Mg含量x从0.2增至0.3时,合金的第二相丰度和吸/放氢平衡压明显升高,同时储氢容量减小。研究发现,当Mg添加量x=0.1时,合金除具有良好的储氢容量和低平台压外,其吸氢动力学性能更好。     

Effect of Manganese substitution on hydrogen storage properties of LaNi4.25-xAl0.75Mnx alloy

The effect of Mn substitution on phase structure, hydrogen hydriding/dehydriding properties (plateau pressure and slope) and reaction heat enthalpy of LaNi4.25-xAl0.75Mnx alloys (x=0, 0.25, 0.35, 0.45, 0.55 and 0.65) were studied.The experimental results show that all LaNi4.25-xAl0.75Mnx alloys have single phase and have the same hexagonal structure as that of LaNi5 alloy (CaCu5 type, P6/mmm).With increasing Mn substitution content, the cell parameters of LaNi4.25-xAl0.75Mnx alloy greatly increase, but the maximum hydrogen storage capacity and the equilibrium absorption pressure of LaNi4.25-xAl0.75Mnx alloy decrease from 1.38 wt.% to 1.18 wt.% and from 1.61 to 0.0712 MPa, respectively.Moreover, the hydrogen pressure plateau slope factor σ increases from 0.014 to 0.18, but the hysteresis factor is nearly constant.The heat enthalpy absolute value |ΔHplat| increases from 46.7 kJ·mol-1 H2 to 56.1 kJ·mol-1 H2 as the Mn content x increases from 0 to 0.65.     

CO毒化LaNi4.7Al0.3贮氢合金的SIMS分析

应用ＳＩＭＳ方法对ＬａＮｉ４．７Ａｌ０．３贮氢合金被 ＣＯ毒化前后的表面进行了分析,结果表明： ＬａＮｉ４．７Ａｌ０．３贮氢合金毒化前 Ｃ, Ｏ峰不明显,毒化后 Ｏ峰明显增高, Ｃ峰明显出现毒化后生成了 Ｌａ－Ｃ, Ｌａ－Ｃ２和 Ｌａ－Ｏ的强键,并在合金表面形成了一层化合物薄膜,阻止贮氢合金进一步吸氢,导致 Ｌ３Ｎｉ４．７Ａｌ０．３贮氢合金吸氢量下降,吸氢速度降低．     

（La0．8Nd0．2）2Mg（Ni0．8．xCo0．1Mn0．1Alx）9（x=0，0．05，0．1，0．15）合金储氢性能与电化学性能研究

采用磁悬浮熔炼方法制备（La0．8Nd0．2）2Mg（Ni0．8．xCo0．1Mn0．1Alx）9（x=0,0．05,0．1,0．15）系列合金,系统研究了Al替代Ni对合金相结构、储氢性能及电化学性能的影响。XRD分析表明,铸态合金分别由LaNi。相及LaNi。相组成;P—C-T测试显示随着Al替代量的增加,在相同温度下,合金的最大吸氢量先增加后减少;电化学测试表明,随着x增加,合金电极的最大放电容量逐渐降低,最大放电容量由x=0时的347mA·h／g逐渐下降到x=0．15时的263mA·h／g。     

LaNixMn0.26Aly合金的吸放氢性能研究

对LaNixMn0.26Aly合金的储氢性能进行了研究。结果表明,与LaNi4.61Mn0.26Al0.13合金相比,LaNi4.5Mn0.26Al0.13合金的晶格常数和晶胞体积均变大,吸氢平台压力略有降低,放氢平台压力基本不变,滞后因子有所改善,储氢容量略有减少,氢化物生成焓绝对值变大,氢化物稳定性增加;对于LaNi4.4Mn0.26Al0.34合金,Al替代部分Ni使合金的晶格常数和晶胞体积变大,吸放氢平台压力明显降低,滞后因子明显改善,吸氢动力学性能显著提高,氢化物生成焓绝对值变大,氢化物更加稳定,但储氢容量有所减少。     

Effects of Co Substitution for Ni on Microstructures and Electrochemical Properties of LaNi3.8 Hydrogen Storage Alloys

系统研究了Co替代Ni对LaNi3.8型LaNi3.8-xCox(x=0.0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金组织结构和电化学性能的影响。研究表明,所有合金都由LaNi5、Ce5Co19和Pr5Co19相组成。随着Co含量的增加,3个相的相丰度发生变化,而且单胞体积也相应的增加,这使得合金的放氢平台压降低到镍氢电池需要的范围(0.01~0.1 MPa)。与LaNi3.8相比,含Co合金的循环性能得到改善。LaNi3.4Co0.4具有最大的放电容量,这一点与固态放氢量一致。LaNi3.6Co0.2倍率放电性能最好,具有最大的交换电流密度(Io)和最小的电荷转移电阻(Rct)。     

Effect of Temperature on Structure and Electrode Properties of LaNi3.8Co0.6Mn0.3M0.3 Hydrogen Storage Alloys

对LaNi3.8Co0.6Mn0.3M0.3 (M=Ni, Al, Cu)储氢合金在238,273,303和323 K温度下的结构和电化学性能进行了一系列的实验研究。A,B,C分别代表LaNi4.1Co0.6Mn0.3（Ni替代）,LaNi3.8Co0.6Mn0.3Al0.3（Al替代）和LaNi3.8Co0.6Mn0.3Cu0.3（Cu替代）3种储氢合金,通过X射线衍射仪分别对样品A,B,C的结构进行了研究,对样品A,B,C合金粉末制成的电极进行了模拟电池测试。结果证实,制备的合金均由具有CaCu5型六方晶格结构的LaNi5相构成。3种合金中,Cu替代的合金电极低温性能得到改善,Al替代的合金电极高温放电能力得到提高。交流阻抗图谱分析表明,B合金电极样品的高温放电能力提高是由于合金电极表面形成的致密氧化膜层减缓了合金腐蚀所致,样品B,C的高倍率性能衰退是由于电极表面的充放转移反应和氢原子扩散速率下降造成的,而样品C的优良低温性能则是合金电极表面高的充放电转移反应速率所致。