VFe对取代部分TiMn_2中的部分Mn对合金制备及储氢性能的影响

由TiMn合金的二元相图出发,研究了TiMn_(1.2)(VFe)_(0.8)储氢合金的制备及其储氢性能。结果表明,采用两步熔炼的方法可以快速制备该合金,而且所得合金成分均匀,储氢性能稳定。X射线衍射分析表明,合金中主要存在TiMn基Laves相,经退火热处理后合金中出现了新的合金相;合金的吸放氢量测试表明,在室温和3.04 MPa的吸氢条件下,该合金在353K、终止压力为101.325 kPa时的放氢量超过200 ml·g~(-1),在相同的吸放氢条件下,经退火热处理的合金其放氢量有所提高,可以达到220 ml·g~(-1),质量比接近2％;合金吸放氢的压力-组成-温度(PCT)测试表明退火前后合金的吸放氢热力学性能略有改变,合金退火后出现了新的吸放氢平台。     

V取代TiCr基储氢合金中部分Cr对储氢性能的影响

研究了以V取代TiCr基储氢合金中的部分Cr对合金的吸氢平台压力、储氢容量以及储氢性能的影响.X射线衍射分析表明,合金的相组成随着合金中V含量的增加由单一的Laves相经由两相混合共存逐渐转变为单一的体心立方相;压力-温度-组成测试结果表明:V取代TiC1.8合金中的部分Cr可以有效降低合金的吸氢平台压力,提高合金的最大储氢量,同时合金吸氢反应的焓变也有很大的增加.     

储氢合金的活化及活化性能的改善

储氢合金的活化性能对于其吸放氢过程的认识及实际应用都具有重要意义,讨论了储氢合金的活化机理,并综述了目前国内外改善储氢合金活化性能的各种方法.     

MH-Ni电池中电极材料β-Ni(OH)_2添加剂的效应

研究了不同正极添加剂对MH-Ni电池正负极材料微结构参数:晶粒大小D、微应ε和错几率f以及充放电容量和循环性能的影响.研究发现微结构的变化与循环性能有良好的对应关系,进而阐明了添加剂的作用.其要点是:CaF2和Lu2O3对循环过程中正极微结构的变化和负极中新相A(OH)3和B相析出起钝化作用,而Y2O3和CaCO3不起钝化作用,只起一定的催化作用,同时消耗电解液,使电池干涸、内阻增加,故CaF2和Lu2O3是提高电池性能的添加剂,而Y2O3和CaCO3起恶化电池性能的作用.     

化学电源用泡沫镍的性能研究

作为化学电源的一种重要的电极基体材料,泡沫镍的机械特性和电学特性不仅直接影响到电池极板的综合性能,而且与电池大规模工业化生产的可行性及经济性直接相关.泡沫镍的性能参数包括各向异性、厚度、面密度、镍丝体结构、孔率、孔形等直接影响上述特性.在实际生产中可通过对泡沫基材的选择和生产过程优化控制这些参数.本文根据化学电源对基体材料机械特性和电学特性的要求,结合电池的制造工艺对泡沫镍在化学电源领域的应用进行了专题研究.     

混合动力汽车动力电池组散热特性实验研究

针对混合动力车辆目前对动力电池组的温度控制要求,设计了动力电池组高效均温对流散热结构;根据混合动力汽车用镍氢动力电池组的不同电池模块配置方式,制作了样机,进行了充放电实验和温度测量;将实验结果与相关的数值模拟结果进行了对比分析,着重分析了梯形排列电池组的散热特点。     

环境对自呼吸式MEMS微型H2/空气质子交换膜燃料电池的影响

利用MEMS技术制备了一种自呼吸式微质子交换膜燃料电池(PEMFC),阳极采用点蛇混合结构,阴极采用双层镂空微流场结构,阴极靠近膜电极侧微孔尺寸从5～50m不等。鉴于自呼吸式电池的性能受环境的影响很大,本文着重研究了环境湿度和温度对电池性能的影响。结果表明阴极微孔尺寸为11m和15m的电池孔径适度,在环境20℃、30%-70%RH时两电池的极限电流密度(Jmax)和峰值功率密度(Pmax)均表现出较高值,性能良好;阴极微孔尺寸为11m的电池在空气维持50%RH下,温度由10℃升到40℃时Pmax逐渐增大,增幅达14.9%;若不维持空气湿度而改变温度,则温度由10℃升高到40℃时Pmax先增大后减小,20℃时达最大。     

Mo对储氢合金RE0.78Mg0.22(Ni0.84-xCo0.15Al0.01MOx)3.5的结构及电化学性能的影响

采用XRD分析了La0.50Pr0.22Nd0.06Mg0.22(Ni0.84-xCo0.15Al0.01Mox)3.5(x=0.00,0.01,0.02,0.03和0.04)合金的晶体结构,并且系统地研究了合金的气固相储氢特性和电化学性能。结果表明,合金由Ce2Ni7型结构的A2B7主相和少量的具有CaCu5结构的AB5相构成,晶轴比c/a随着Mo含量的增大而增大。合金在吸放氢过程中的熵变DS和焓变DH与AB5型合金的数值相当。合金的电化学容量随Mo含量的增加而减小,由x=0.00时的381.2 mAh/g下降到x=0.01时的379.5 mAh/g,再至x=0.04时合金的容量最大为362.0 mAh/g;合金容量的衰减速率因Mo的掺入而变大,由x=0.00时的-0.23 mAh/(g.次)降为x=0.04时的-0.97 mAh/(g.次);合金的倍率性能在x=0.01时得以改善,改善幅度为4%。研究表明当x≤0.01时不仅保持了合金的高容量,而且改善了合金的高倍率性能。     

40Ah直封方型MH/Ni电池的研制

报导了直接封口化成的 40Ah方型密封MH /Ni电池的研制情况。针对降低电池内压这一关键技术要求 ,提出了适当降低负极填充密度、控制电解液量和采用促进氧气复合与氢气吸收的电极结构等措施。该电池经过 2 0 0次充放电循环后 ,0 .2C充电 6h时的最高内压为 0 .5MPa ,容量衰减小于 4%。     

用微机电系统技术制微型PEMFC及其性能研究

采用氧化、光刻、KOH湿法腐蚀和溅射等一系列微机电系统(MEMS)工艺,在n型单晶硅片衬底上制作微型质子交换膜燃料电池(mPEMFC)的精细流场,并用扫描电子显微镜(SEM)观察所形成的流场微观形貌。将加工好的流场板分别与不同的膜电极组件(MEA)叠片式组装成H2-空气自呼吸式mPEMFC。所制成的单体电池的体积约为0.3cm3,质量不足0.65g。在20℃,相对湿度RH为(60±5)%的室内环境下,用三种不同MEA即Nafion112、Nafion1135自制热压MEA和GorePrimeaR5561MEA组装成的电池,其峰值比功率、体积比功率和质量比功率分别为123、112、58mW·cm-2,410、373、193W·L-1,189.2、172.9、89.2W·kg-1。通过比较上述三种不同mPEMFC的性能,分析了影响电池性能的若干因素。用Nafion1135MEA组装的mPEMFC以50mA·cm-2进行累计260h长时间放电实验,电池电压保持在0.6V以上。