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。     

（LaxCe1—x）0.9（PrNd）0.1（NiCoMnAl）5 贮氢合金结构和电化学性能的研究

研究了四元混合稀土（LaxCe1-x)0.9(PrNd）0.1（Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3）（x=0.4～0.9）贮氢合金中La,Ce的不同含量和比例对合金结构和电化学性能的影响。结果表明：合金晶胞的α轴和晶胞体积随La含量x的增加而增大,而c轴则在小幅度内波动;合金电极的最大放电容量随x的增加而增大,并在x=0.90时达到最大值（328.9mAh/g）,但平均每循环容量衰减率提高,充放电循环稳定性下降。     

混合稀土贮氢合金(Ml)_x(Ni_(3.8)Co_(0.75)Mn_(0.4)Ti_(0.05))相结构与性能的研究

对 (Ml) x(Ni3.8Co0 .75Mn Ti0 .0 5)合金 (x =0 .90～ 1 .1 0 )的相结构 ,热力学性能及合金电极的充放电性能进行了研究。结果表明 :在 x <1 .0 0的成分范围内 ,合金保持单一的 La Ni5相 ;当 x≥ 1 .0 0时 ,合金中析出多种第二相 ,且总量随 x的增加而增多。随着 x的增加 ,合金的晶胞体积及氢化物生成焓 (-ΔH )增大 ,吸放氢平台压力降低 ,宽度增加。合金的最大放电容量在 x =1 .0 0 时达到最大值 (30 7.7m Ah/g)。x <1 .0 0 合金的循环稳定性优于 x≥ 1 .0 0 合金。     

温度对La-Mg-Ni-Co-Mn贮氢电极合金电化学性能的影响

系统研究了温度对La07Mg03Ni2875Co0.525Mn0.1贮氢合金电化学性能尤其是电化学动力学性能的影响.结果表明:La07Mg03Ni2 875Co0525Mn0,合金由(La,Mg)Ni3相和LaNi5相构成.合金的最大放电容量随着温度升高从-20℃时的277.5 mAh/g增加到30℃时的406.2 mAh/g.随着温度升高,合金放电平台电位逐渐变负,放电过电位逐渐减小,合金电极的极化减弱.高倍率性能、交换电流密度、氢的扩散系数研究表明合金的电化学动力学性能随着温度升高不断提高.该合金的氢扩散活化能为17.6 KJ/mol.     

TiV_(2.1)Ni_x(x=0.2~0.6)贮氢合金的相结构及电化学性能

系统研究了TiV2.1Nix(x=0.2,0.3,0.4,0.5,0.6)贮氢合金的相结构及电化学性能。XRD及SEM分析表明:合金均由体心立方(bcc)结构的V基固溶体主相和TiNi基第二相组成;随着Ni含量x的增加,合金中V基固溶体主相的相含量和晶胞参数逐渐减小,TiNi基第二相含量逐渐增多,且当x≥0.4时,TiNi基第二相组织沿主相晶界形成明显的三维网络状结构。电化学测试表明:随着x的增加,合金的高倍率放电性能及循环稳定性均得到显著改善;但当x从0.4增加到0.6时,合金的活化性能变差,最大放电容量降低。在研究的合金中,TiV2.1Ni0.4表现出较好的综合性能。     

氘致纯Pd开裂机理

本文在光学显微镜和透射电镜下观察到退火态纯Pd经290h电化学充氘后,位错密度从充氘前的10~8/cm~2增加至10~(12)/cm~2以上,并产生许多类似气泡的空洞组织或裂纹。分析认为形成空洞或裂纹的原因是由于氘原子沿位错周围富集,D-D原子间重新复合成D_2分子所致,X射线衍射表明,充氘290h后,Pd晶体的点阵常数从0.3890增大到0.4034nm。     

Ti－Ni系贮氢电极

综述了Ｔｉ－Ｎｉ系电极材料的制粉、电极的制备方法、元素替代及母相结构变化（相变）对电极电化学性能的影响，指出了目前ＴｉＮｉ电极研究之不足。     

贮氢合金电极电化学容量的评价方法

本文设计了三种电化学测试系统并进行金属氢化物电极电化学性能对比分析。结果表明,开口式三电极系统测出的放电容量明显高于夹片式和模拟电池所测出的放电容量,而夹片式电极系统测试的结果和模拟电池测试的结果比较一致。基于以上分析与实验结果,作者认为氢化物电极的电化学容量不仅与贮氢合金的本征因素有关,而且与电极制备工艺和电极的工作环境密切相关。     

过化学计量比无钴合金Ml(Ni_(0.82)Mn_(0.07)Al_(0.06)Fe_(0.05))_(5.4)的晶体结构和电化学性能

详细研究了过化学计量比无钴合金 Ml(Ni0 .82 Mn0 .0 7Al0 .0 6 Fe0 .0 5) 5.4 在常规熔铸、快速凝固、退火处理不同制备条件下的组织结构和电化学性能。X射线衍射 (XRD)分析表明 ,常规熔铸合金由 Ca Cu5型主相加少量的第二相(Al Ni3)组成 ,而快速凝固合金的第二相析出得到一定程度的抑制 ,常规熔铸合金经 10 0 0℃退火处理后 ,部分第二相溶解消失。电化学测试表明 ,与常规熔铸合金相比 ,快速凝固和退火处理均大大提高了合金的电化学循环稳定性 ,但活化性能和高倍率放电性能稍有下降。快速凝固合金的电化学容量有所提高 ,而退火合金的放电容量与常规熔铸合金的基本相当