稀土元素在6063合金中的分布及其作用机理

用金相观察、扫描电镜的波谱和能谱分析结果表明,稀土在6063铝合金铸态组织中富集于晶界,稀土促进了Si和Fe向晶界偏聚,减少了针状铁相,铸态组织均匀、细化,强度提高。过量稀土会形成Al—La类稀土夹杂物,分布在晶界和晶内,使铸态组织粗化,合金强度下降。含稀土的铝合金型材中铁相有所细化,稀土化合物呈球团状,强度及硬度有所提高。

四电极法测量Na_3AlF_6-Al_2O_3-RE_2O_3熔体的电导率

为了排除和减小电极与熔体接触面间的阻抗,电极与连接导线的电阻以及石英电导池腐蚀的影响,本文用交流四电极法测量了熔体Na_3Na_3AlF_6-Al_3O_3-RE_2O_3的电导率,其中RE指以Ce为主的混合稀土。 实验装置如图1所示,电极为φ0.8mm的Pt和Pt-Rh丝(其中二根Pt、二根Pt-Rh)。

KCl-LiCl共晶熔体中Nd^(3+)和Ho^(3+)的电化学行为

用循环伏安法和恒电流电解后的电位时间曲线法，研究了ＬｉＣｌＫＣｌ熔体中Ｎｄ３＋和Ｈｏ３＋在Ｍｏ电极上的电化学行为。结果表明，Ｎｄ３＋和Ｈｏ３＋在Ｍｏ电极上的还原都为一步３电子可逆过程。其扩散系数分别为：１１３×１０－６和２１４２×１０－５ｃｍ２·ｓ－１（４５０℃），４５０℃下Ｈｏ３＋／Ｈｏ电极对的标准氧化还原电位为２９８７Ｖ（ｖｓ·Ｃｌ／Ｃｌ－１），并讨论了实验值较理论值偏负的原因。

稀土基AB2型金属氢化物电极衰变机理的探索

用真空电弧熔炼合成了稀土基AB2型合金.真空电弧合成的稀土基AB2型合金不具有LavesPhase的单相结构,而是由多相组成.用XRD、SEM和XPS对多次充/放电循环后电极合金结构、形貌进行了分析,用ICP-AES分析电介质溶液中电极合金组成元素的含量,探索了稀土基AB2型合金作为金属氢化物电极的衰变机理.实验结果表明:腐蚀是稀土基AB2型合金氢化物电极合金结构变化和电化学性能衰变的主要原因.

稀土金属间化合物磁蓄冷材料

概述了磁蓄冷材料的研究现状和发展方向。从低温下可能获得大的比热和实用性出发，给出了磁蓄冷材料的选择条件。

SmMn_2Si_2金属间化合物的合成和结构研究

用真空电弧熔炼合成ＳｍＭｎ２Ｓｉ２金属间化合物，并对合成条件进行研究，用Ｘ－射线衍射，电子衍射和Ｘ－射线光电子能谱法对合成的化合物进行结构表征。结果表明：ＳｍＭｎ２Ｓｉ２属ＴｈＣｒ２Ｓｉ２型体心四方晶系结构，晶格常数ａ＝３．９８５Ａ，ｃ＝１０．４９０Ａ，化合物中钐和硅的特征轨道，（３ｄ５／２，２ｐ３／２）结合能较单质状态分别减少０．６ｅＶ和增加０．３ｅＶ。

锂离子电池新型正极材料LiFePO_4的研究进展

橄榄石结构的LiFePO4作为锂离子电池的一种新型正极材料,具有原料来源广泛、价格低廉、对环境友好、能量密度和理论容量高、放电电压稳定、热稳定性和循环性好等优点,是下一代锂离子电池正极材料有力的竞争者。本文介绍LiFePO4正极材料的结构与性能以及存在的问题;综述制备LiFePO4的各种方法,即固相合成和液相合成两类,比较各种方法的优缺点;探讨近年来国内外对于改善LiFePO4电化学性能所进行的研究工作,并对其发展前景进行了展望。

锂离子电池正极材料Li_3V_2(PO_4)_3的研究进展

Li3V2(PO4)3具有较高的能量密度、更好的电化学性能和热力学稳定性而成为潜在的、最有前途的锂离子电池正极材料。本文对Li3V2(PO4)3研究现状进行了全面介绍,综述了其电化学性能、微观结构、制备方法、改性研究以及其他研究,提出了目前研究中存在的问题,并就Li3V2(PO4)3作为锂离子电池正极材料的研究前景进行了展望。

Ti_(0.17)Zr_(0.08)V_(0.34)Nb_(0.01)Cr_(0.1)Ni_(0.3)氢化物电极合金微观结构及电化学性能研究

采用XRD、FESEM-EDS、ICP及EIS等方法研究了Ti0.17Zr0.08V0.34Nb0.01Cr0.1Ni0.3氢化物电极合金微观结构和电化学性能。X射线衍射分析表明:该合金由体心立方结构(bcc)的V基固溶体主相和少量六方结构的C14型Laves相组成;FESEM及EDS分析表明:V基固溶体主相形成树枝晶,C14型Laves相呈网格状围绕着树枝晶的晶界,元素在两相中的分布呈现镜像关系。电化学性能测试结果表明:该合金的氢化物电极在303￣343K较宽的温度区间内,表现出较高的电化学容量,在303K和343K时,电化学容量分别为337.0mAh·g-1和327.9mAh·g-1。在303K循环100周后,容量为282.7mAh·g-1。ICP分析结果表明,氢化物电极在充放电循环过程中,V及Zr元素向KOH电解质中的溶出较为严重。EIS研究表明,金属氢化物电极表面电化学反应的电荷转移电阻(RT)随循环次数的增加而增加,相应的交换电流密度则随循环次数的增加而降低。氢化物电极循环过程中RT的增大以及V和Zr元素的溶解,可能是导致电极容量衰减的主要原因。

利用球磨制备AB_2-AB_5复合贮氢合金及其电极性能和微观结构研究(英文)

为了改善Zr基AB2-型贮氢合金的电极性能,本文选择稀土基AB5型贮氢合金作为表面改性剂,将Zr0.9Ti0.1(Mn0.35Ni0.50V0.15)2(简称AB2)合金与稀土基AB5型合金(简称AB5)进行混合和球磨处理,制备了AB2-AB5新型复合贮氢合金。研究了球磨对AB2合金及其与AB5合金的混合合金电极性能和微观结构的影响。XRD和SEM分析表明,对AB2-10mass%AB5混合合金球磨10min后,AB2和AB5合金仍保持原来的晶体结构,但是生成了许多新鲜表面的同时,一些AB5粒子被粘附在AB2粒子表面。与AB2合金相比,AB2-AB5复合合金的活化周期从14周减少到7周,最大放电容量从330mAh·g-1增加到347mAh·g-1,其倍率放电性能也得到改善。球磨及AB2与AB5合金混合的共同作用显著改善了AB2合金的电极性能。这是因为AB5合金不仅本身贮氢,而且对AB2合金氢化物的生成和分解有催化作用。

添加元素对AB_2型Laves相合金电化学性能的影响

比较系统地研究了 AB2 型 Laves相合金 Zr0 .9Ti0 .1Ni0 .1Mn0 .7V0 .3 M0 .1( M=None,Ni,Mn,V,Co,Cr,Al,Fe,Mo,Si,C,Zn,Cu和 B)的相结构和电化学性能以及高温和低温放电性能等 .结果表明 ,1 4种合金均具有六方 C1 4型 Laves相的主相晶体结构 ,同时 ,含有少量立方 C1 5型 Laves相和一些由 Zr.9Ni11及 Zr Ni组成的非 Laves相 ;添加 V和 Mn可提高 AB2 合金的放电容量 ;添加 B和 Mn则显著提高了 AB2 合金的高倍率放电性能和低温放电容量 ;添加 Al,C,Si和 Co对合金电极的循环稳定性改善明显 ;而 Mn,Ni,V,Fe,Cu,Mo和 B等却不同程度地降低了循环稳定性 ;添加 Si,Mo,V,Cr和 Al可明显改善合金电极的自放电性能 ;添加 Si,Cr,V可显著改善 AB2 合金电极的高温放电性能 .讨论了各种添加元素影响合金性能的可能原因 .

柠檬酸盐法合成γ-LiAlO_2超微粉

以ＬｉＮＯ３，Ａｌ（ＮＯ３）３·９Ｈ２Ｏ和柠檬酸为原料合成γＬｉＡｌＯ３超微粉。对合成的材料进行了ＴＧ，ＤＴＡ，ＸＲＤ和ＴＥＭ等表征。结果表明，焙烧温度在５５０℃以上试样基本恒重，５６２℃有一相变峰，生成纯相γＬｉＡｌＯ２超微粉。６００和９００℃焙烧试验表明，粒径在４０～７０ｎｍ范围内随温度的升高而增大。经６５０℃焙烧１，２４和１４８ｈ，产物γＬｉＡｌＯ２超微粉无相变，粒径几乎没有变化，保持在４０～５０ｎｍ范围。

稀土Sm掺杂LiFePO4／C正极材料的结构和电化学性能

采用高温固相法制备LiFe1-xSmxPO4/C(x=0,0.06,0.08,0.10)锂离子电池正极材料,并用XRD,SEM,CV及EIS等方法进行结构和电化学性能的测试。结果表明,通过该法制得的样品均具有橄榄石型晶体结构。Sm的掺杂可明显细化颗粒,并导致LiFePO4晶格中c轴方向的P-O键长增加,其中x=0.08样品P-O键长最大(0.152 8 nm),明显大于未掺杂样品的键长(0.142 2nm)。电化学性能测试表明,掺杂后LiFePO4的放电容量增加,循环稳定性能提高。在-20～40℃的温度区间内,放电容量随温度的升高而增加,其中x=0.08的样品40℃时放电容量为159 mAh.g-1,但测试温度达到60℃时,放电容量急剧下降。EIS测试表明Sm的掺杂可以明显改善电极表面电化学反应的动力学性能,降低电荷转移电阻,提高交换电流密度。

Mg_2Ni纳米储氢合金结构及电化学性能研究

利用高能球磨方法制备纳米Mg2Ni储氢合金,用于高容量MH/Ni电池氢化物电极电化学性能研究.XRD和TEM测试结果表明,机械合金化方法制备Mg2Ni合金的历程为合金化--非晶化--纳米晶化,球磨时间直接影响Mg2Ni合金的结构.高能球磨20h可以制备非晶态Mg2Ni合金,比普通的机械合金化方法制备非晶态Mg2Ni合金的时间减少了约5倍之多;高能球磨30h可以制备纳米晶态Mg2Ni合金,粒径在10nm以下,有团聚现象.研究了Mg2Ni纳米氢化物电极在不同温度下的电化学性能,并从热力学角度就Mg2Ni纳米氢化物电极的某些高温电化学性能进行了解释和推测.实验结果表明:在30～70℃范围内,随着温度增加,氢化物电极的电化学容量逐渐增加,在70℃时电化学容量可达530.5mAh/g,约为30℃放电容量273.2mAh/g的2倍,Mg2Ni纳米氢化物电极具有较好的高倍率放电性能及大电流充放电性能,这表明机械合金化方法制备的Mg2Ni纳米氢化物电极具备电动车用大型MH/Ni电池负极材料的初步条件,但容量衰减严重.

镧对Ti-V-Mn-Ni贮氢合金结构及电化学性能的影响

研究了Ti1.0V1.1-xMn0.5Ni0.4Lax(x=0,0.05,0.1,0.15和0.2)贮氢合金的相结构和电化学性能。结果表明,当无La替代时,合金主要含有BCC结构的固溶体相以及少量Laves相。随着La替代量的增加,该合金中C14型Laves相含量增加,并且出现了富镧相,说明镧的添加对合金的相组成产生了明显的影响。当La含量x=0.15时,合金具有最大放电容量Cmax=245.4mAh.g-1;合金电极放电容量随温度升高而增大,当x=0.2,60℃时最大放电容量达到385mAh.g-1。但倍率放电能力没有明显提高。

机械合金化制备Mg-Ni合金氢化物电极材料的研究进展

Mg-Ni系合金作为一种重要的Ni／MH电池负极材料,一直受到电池工作者的广泛重视.本文对机械合金化方法制备Mg-Ni系合金作为Ni／MH电池氢化物电极材料的研究现状进行了全面介绍,综述了Mg-Ni系合金的电化学性能、微观结构、吸放氢机理以及合金的制备方法,如二元合金化、多元合金化、复合合金化、表面改性等,并就机械合金化方法制备Mg-Ni系合金作为Ni／MH电池负极材料的研究前景进行了分析和展望.

AB_5-AB_2复合合金电极的微观结构和活化性能

根据AB5型稀土基合金的活化性能优良及对氢化和氢化物分解过程具有催化作用的特点 ,将Zr0 .9Ti0 .1 (Mn0 .35Ni0 .6 5) 2 AB2 型Laves相合金与AB5型混合稀土合金进行机械球磨处理 ,制备了AB5 AB2 复合合金。研究了复合合金的微观结构和电化学性能 ,结果表明 :在AB5 AB2复合合金中 ,AB5粒子与AB2 粒子在表面处相互镶嵌在一起 ,并仍保持原来的晶体结构。复合合金电极的活化周期从AB2 合金的 11周减少到 4周 ,最大放电容量从 14 1mAh·g- 1 增加到 2 18mAh·g- 1 ,而且在活化初期表现出协同效应。

直接氯化法测定LiCl熔盐体系相图的研究及LiCl-KCl-LiF三元相图的制作

首次成功地将NH_4Cl直接氯化Li_2CO_3的反应引入热分析,制作含LiCl的二元、三元体系溶盐相图,避免LiCl吸水性给相图绘制带来的困难,三个二元体系LiCl-KCl、NaCl-LiCl和LiCI-LiF的测定结果与文献吻合很好.并在此基础上制作了LiCl-KCl-LiF三元相图。

镍氢电池复合贮氢合金负极材料的研究进展

根据复合贮氢合金的母体类型即AB5型稀土合金、AB2型Laves相合金、A2B或AB型Mg系合金、V基bcc固溶体型合金和La-Mg-Ni系新型合金,将Ni/MH电池复合贮氢合金负极材料分为相应的5种类型;综述了此类材料的制备方法、微观结构与电化学性能、分析表征方法及机制研究等,提出了目前研究中存在的问题与不足,并对该类材料的研究发展做了展望。

Nd^(3+)掺杂对LiFePO_4结构及电化学性能的改善

采用两步加热高温固相法合成了掺杂Nd3+的LiFe1-xNdxPO4/C复合材料(x=0,0.01,0.02,0.04,0.06,0.08)。用TG-DSC对前驱体进行分析和SQUID(超导量子干涉仪)对样品中Fe3+的磁性测定,优化了合成工艺条件;采用XRD、FE-SEM、EDS等方法分析了样品的结构并对其电化学性能进行了测试。结果表明:LiFe1-xNdxPO4/C复合材料具有橄榄石型结构;当Nd3+的掺杂量6%(物质的量分数)、煅烧温度700℃、煅烧时间16 h时,样品在0.2C(1C=170.0 mA.g-1)电流密度下的最大放电比容量可达165.2 mAh.g-1,循环100次后的容量保持率仍为92.8%,在1C、2C、5C下的最大放电比容量分别为146.8、125.7和114.8 mAh.g-1。通过测定样品在不同较低倍率下的放电比容量,采用外推法得出制备样品的实测理论比容量为168.7 mAh.g-1。