铸态La0.75Mg0.25Ni3.3Co0.2Six(x=0～0.2)电极合金的电化学与动力学性能

为了提高La-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金的电化学循环稳定性,添加少量的Si,用铸造工艺制备了La0.75 Mg0.25 Ni3.3 Co0.2 Six(x＝0、0.05、0.1、0.15、0.2)贮氮合金,分析并测试了其微观结构和电化学性能,以及高倍率放电能力,交流阻杭等动力学性能.结果表明,合金具有多相结构,主相...     

掺杂稀土类催化剂对LiAlH4放氢性能和相结构的影响

采用球磨的方式在LiAlH4中分别掺入3种稀土催化剂LaCl3、CeCl3和Ce(SO4)2,研究了稀土催化剂对LiAlH4的相结构和放氢性能的影响。结果表明,在球磨过程中,掺杂Ce(SO4)2对LiAlH4的分解基本没有影响,而掺杂LaCl3和CeCl3则造成LiAlH4部分分解,产生了LiCl和Al3RE（RE=La,Ce）相。在LiAlH4放氢反应中,稀土催化剂的加入均使LiAlH4初始放氢温度降低,特别是Ce(SO4)2使第1步的放氢温度降低了约25 ℃。稀土催化剂有助于加快LiAlH4分解反应速率,提高LiAlH4的放氢性能。     

快淬纳米晶/非晶Mg2Ni型合金的电化学贮氢性能（英文）

用快淬工艺制备纳米晶和非晶Mg2Ni型Mg2Ni1-xMnx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金,获得长度连续、厚度约30μm,宽度约25mm的薄带。用XRD、HRTEM分析快淬合金薄带的微观结构,用程控电池测试仪测试合金薄带的电化学性能,用电化学工作站(PARSTAT2273)测试快淬薄带的交流阻抗谱(EIS),测试电位阶跃后的阳极电流—时间响应曲线,并计算氢在合金中的扩散系数(D)。结果表明,快淬(x=0)合金均具有典型的纳米晶结构,而快淬(x=0.4)合金显示纳米晶和非晶结构,这证实Mn替代Ni有利于Mg2Ni型合金形成非晶相。Mn替代Ni显著地改善了合金的电化学贮氢性能,包括放电容量和电化学循环稳定性。当Mn替代量从0增加到0.4时,20m/s快淬态合金的放电容量从96.5mA·h/g增加到265.3mA·h/g,20次充放循环后的容量保持率(S20)从31.3%增加到70.2%。此外,高倍率放电能力(HRD)、交流阻抗(EIS)以及电位阶跃测试结果都表明,随着Mn替代量的增加,合金电极的电化学动力学性能先增加而后降低。     

储氢材料的应用与发展

车用镍氢电池性能优良、安全可靠、技术成熟稳定,是混合动力车(HEV)比较理想的辅助动力。随着混合动力车技术的不断发展,动力电池用储氢合金将迎来一个黄金发展期。此外,随着燃料电池技术的日益成熟与发展,以氢气为燃料的电动汽车也将迅速发展起来,这就要求必须有安全高效的贮氢系统与之相匹配。传统的液态及高压气态贮氢方式由于成本、质量、体积大小以及安全性等因素限制,无法应用于车载贮氢系统。相比之下,金属氢化物作为一种新型的能源材料,具有贮氢密度高、安全高效及环境友好等优点,将成为未来车载燃料电池的氢载体。文章主要对近期Ni/MH电池用储氢合金的种类和发展以及高容量镁基储氢材料方面的研究工作做一些综述分析,以期为未来的研究工作提供参考。     

快淬工艺对Mg2-xLaxNi（x=0～0.6）合金电化学贮氢性能的影响

为了改善Mg2Ni型合金的电化学贮氢性能,用La部分替代Mg,并用铸造及快淬工艺制备了Mg2-xLaxNi(x=0、0.2、0.4、0.6)贮氢合金。用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,用程控电池测试仪测试了合金的电化学贮氢性能,研究了快淬工艺对合金结构及电化学性能的影响。结果发现,La替代Mg明显地改变Mg2Ni型合金的相组成。当x≤0.2时,La替代Mg不改变合金的主相Mg2Ni,但出现少量的LaMg3及La2Mg17相;当La替代量x≥0.4时,合金的主相改变为(La,Mg)Ni3+LaMg3相。La替代Mg提高了Mg2Ni合金的非晶形成能力,快淬态合金均具有明显的纳米晶/非晶结构。快淬对合金电化学性能的影响与合金的成分相关,快淬显著地提高了Mg1.8La0.2Ni合金的电化学贮氢性能,但对于Mg1.4La0.6Ni合金,快淬导致了完全相反的结果,这主要与La替代使合金的主相发生改变相关。     

X42钢膨胀波纹管残余应力的显微硬度压痕法测量与分析

以X42钢膨胀波纹管为研究对象,利用显微硬度压痕法,研究冷轧后、热处理后的显微硬度变化规律及残余应力分布状况。结果表明:冷压后及退火热处理后的波纹管,中间区域的硬度值较小,内弧及外弧区域硬度值相对较大;退火热处理使波纹管的硬度整体上变小,同时硬度分布变得均匀;对于冷压后的波纹管,中部内弧处受压应力而中部外弧处受拉应力,工厂工艺热处理将造成残余应力的分布不均匀。由此,确认了显微硬度压痕法在测量膨胀波纹管残余应力方面的可行性,为形成膨胀波纹管形状稳定性控制方案提供了可靠的检测手段与方法。     

Zr替代La对快淬态A2B7型电极合金结构及电化学性能的影响

用铸造及快淬工艺制备了A2B7型电极合金,合金的名义成分为La0.75-xZrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1 (x = 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2)。深入研究了Zr替代La对合金微观结构及电化学性能的影响。用XRD、SEM、TEM分析了合金的结构。结果表明,铸态及快淬态合金均具有多相结构,含有两个主相(La,Mg)Ni3和LaNi5以及一个残余相LaNi2。Zr替代La使合金中LaNi5相明显增加,并促进快淬态合金中形成非晶相。电化学测试的结果表明,Zr替代La明显降低合金的放电容量,但显著改善合金的电化学循环稳定性。当Zr含量小于0.1时,合金的放电容量随淬速的增加而先增加后减小,合金的循环稳定性随淬速的增加而单调增加。     

快淬纳米晶/非晶Mg_2Ni型合金的电化学贮氢性能

用快淬工艺制备了Mg2Ni型Mg2-xLaxNi（x=0,0.2）贮氢合金,用XRD、SEM、HRTEM等方法分析了合金的微观结构,结果发现,在快淬无La合金中没有出现非晶相,但快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构,表明少量La替代Mg可以显著提高合金的非晶形成能力。电化学测试的结果表明,La替代可显著提高快淬态合金的放电容量、循环稳定性以及高倍率放电能力（HRD）,这主要归因于在快淬态合金中形成纳米晶/非晶结构。     

退火方式对La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.44)Co_(0.2)Al_(0.03)Ti_(0.03)合金的电化学性能影响

为了研究不同退火方式对La0.75Mg0.25Ni3.44Co0.2Al0.03Ti0.03铸态合金的电化学性能影响,设计最终退火温度为1223K,并采用不同保温程序对合金进行退火处理。X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)分析一段、两段保温法退火后合金的结构与性能结果表明,铸态及退火后合金由LaNi5,(La,Mg)2(Ni,Co,Al)7相以及少量LaNi2、TiNi3相组成,且退火后合金中(La,Mg)(Ni,Co,Al)3相出现。前者微观组织较后者均匀,并且前者的放电容量、放电效率好于后者。一段保温法更有利于改善合金的循环稳定性。     

热处理La-Mg-Ni系贮氢合金微观结构研究进展

热处理对贮氢合金的微观组织结构影响较大。详细综述了La-Mg-Ni系贮氢合金近年来热处理对相结构、相组成、晶胞体积、显微组织影响的研究现状,旨在为改善具有优异电极性能的La-Mg-Ni系贮氢合金微观组织的控制因素提供思路和依据。