表面包覆贮氢合金电极的电化学特性

ＭｌＮｉ＿（３．４５）（ＣｏＭｎＴｉ）＿（１．５５）贮氢合金粉末经过表面包覆Ｎｉ－Ｐ合金和Ｃｕ膜，充填入泡沫镍中制备镍／金属氢化物电池的贮氢负极。沉积的Ｎｉ－Ｐ膜或Ｃｕ膜，起到了电流收集作用，增加了电极的导电性，提高了合金的电催化活性和放电容量，表明适当地表面处理能够改善贮氢负极的电化学性能。     

二元稀土系AB5型贮氢电极合金的放电容量与晶胞体积和4f电子浓度的关系

制备了6个系列通式为AαA‘1-αB5的RE(NiCoMnTi)5贮氢电极合金(其中，AαA‘1-α为La，Ce，Pr，Nd4个元素中任意2个的组合)，测定了它们在100次循环中的最大放电容量Cmax及部分合金的晶胞体积Vcell．结果表明：Cmax主要由Vcell决定，Cmax先随Vcell的增大而增加，在Vcell≈85．66x10^-^3。nm^3时达到一极大值，然后又随Vcell的增大而减小；同时，Cmax还与4f电子浓度ne4f／naRE有关，A侧具有相同4f电子浓度的合金其Cmax随4f电子浓度的变化趋势相似．     

快速凝固MlNi4．0 Al 0．3 Si 0．1 Fe0．6无Co贮氢电极合金的微结构和电化学性能

研究了单辊快淬快速凝固处理对无Co贮氢电极合金MlNi4．0Al0．3Si0．1Fe0．6的微结构和电化学性能的影响。XRD分析表明，快凝合金仍为单相CaCu5型结构，但合金相的成分和结构均匀性得到明显改善。金相观察和能谱分析显示，铸态合金为比较粗大的树枝晶结构并存在明显的成分偏析，而快凝合金呈细小的胞状晶结构，合金中元素的分布趋于均匀化。电化学测试表明，快速凝固处理后合金的活化性能不变，循环稳定性得到显著改善，但其放电容量和高倍率放电性能有所降低。研究发现，快凝合金电极的交换电流密度Io以及氢在合金中的扩散系数D较铸态合金有所减小是导致其高倍率放电性能降低的主要原因。快速凝固处理导致无Co合金电化学性能的变化与合金的微结构的改变有关。     

气体雾化贮氢电极合金Ml（Ni,Co,Mn,Ti）5的活化性能

研究了感应熔炼后随炉冷却和经不同处理的气体雾化贮氢电极合金Ｍｌ（Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｔｉ）５的电化学活化特性。结果表明，氢化前后合金内能的变化是影响活化性能的原因，因表面覆盖氧化膜或任何其它原因所引起的附加内能越大，或氢化时氢原子进入四面体或八面体间隙位置所引起应变能越大，活化越困难。     

汽车和战车中用钛的动向

详细研究了通过机械合金化（ＭＡ）方法制备的Ｍｇ５０Ｎｉ５０－ｘ－ｙＭｘＮｙ（Ｍ，Ｎ＝Ａｌ，Ｃｏ和Ｓｉ）系列非晶态贮氢合金的电化学特性。结果表明，该系列ＭＡ非晶合金的电化学活化容易，电化学容量高，其中Ｍｇ５０Ｎｉ５０合金的最大容量达５００ｍＡ·ｈ／ｇ，约为晶态合金的１０倍；但是它们的化学稳定性较差，容量的循环衰减速率达（１０～６０）ｍＡ·ｈ／ｇ·ｃｙｃｌｅ。通过ＸＲＤ分析，证实Ｍｇ－Ｎｉ基合金的性能衰退是由于其中的Ｍｇ在碱性溶液中被氧化所引起。     

Ti对Ml(NiCoMnTi)_5合金相结构和充放电循环性能的影响

研究了微量 Ｔｉ在 Ｍｌ（ＮｉＣｏＭｎＴｉ）５合金中的作用．结果表明,在铸态条件下,Ｔｉ几乎全部以 ＴｉＮｉ３第二相的形式在晶界析出,退火处理后 ＴｉＮｉ３相消失,但 ＳＥＭ和 ＥＤＳ表明 Ｔｉ取代了 ＡＢ５型化合物中 Ａ侧的稀土 Ｍｌ;而不是 Ｂ侧的 Ｎｉ．Ｔｉ在 Ａ侧的取代量以 ５％为宜．此时合金在铸态和退火态的放电容量都在 ３１０ ｍＡ·ｈ／ｇ以上．进一步提高取代量虽然会改善循环稳定性,但大大降低了放电容量．     

La-Mg-Ni系AB3型贮氢电极合金的相结构与电化学性能

XRDRietveld分析显示,LaxMg3-xNi9(x=1.0-2.3)均由六方PuNi3型结构的主相及少量LaNi5及MgNi2杂相组成,主相的晶胞参数随x的增加而线性增大.合金的氢化物仍保持PuNi3型结构,但其晶胞体积有较大的膨胀.电化学测试表明,随x增加,合金的最大放电容量由88.3(x=1.0)逐渐增大到397.5mA·h/g(x=2.0),然后又降低到230mA·h/g(x=2.3).对放电容量超过348mA·h/g的合金(x=1.7-2.2),在放电电流i=400-1200mA/g的条件下,合金的高倍率放电性能(HRD)均随x增加而有不同程度的降低.HRD的缓慢降低主要与合金电极进行电荷迁移反应时的电催化活性的逐渐降低有关,而在x＞2.0时,HRD的快速降低与氢在合金中的扩散速率明显降低有关,上述合金经100次循环后合金的容量保持率为55.7%-62.9%,容量衰退较快与循环过程中La和Mg的氧化腐蚀以及合金较大的吸氢体积膨胀率有关.     

Ti对Zr—Mn—V—Ni系合金的微结构和电化学性能的影响

Ｚｒ－Ｍｎ－Ｖ－Ｎｉ合金中Ｚｒ－Ｎｉ金属间化合物与Ｌａｖｅｓ相共存,Ｚｒ０．５Ｔｉ０．５Ｍｎ０．２Ｖ０．６Ｎｉ１．２合金内形成了含Ｔｉ的ｂｃｃ相,选区电子衍射和ＥＤＳ能谱分析结果表明,ｂｃｃ相为Ｂ２型Ｒ相（Ｔｉ０．５Ｚｒ０．２）Ｎｉ,Ｔｉ取代部分Ｚｒ,改变了四元合金中Ｌａｖｅｓ相的晶胞参数和亚结构,非Ｌａｖｅｓ相的形成导致合金元素在各相间的重新分配,多相合金内Ｌａｖｅｓ相的晶胞参数合金的名义成分。     

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。     

氢化物电极放电动力学的研究

探讨了氢化物电极放电的动力学过程,建立了电极放电容量与放电电流、电极材料颗粒尺寸等因素的理论关系式,分析了各因素对放电容量的影响.实验结果与理论关系吻合良好.