稀土组成对贮氢合金La_(0.8(1-x))Ce_(0.8x)(PrNd)_(0.2)B_5性能的影响

系统研究了A侧稀土元素中Ce含量对AB5型贮氢合金La0.8(1-x)Ce0.8x(PrNd)0.2B5的结构、热力学性能、电化学性能和动力学性能的影响。结果表明Ce含量对合金的结构基本上没有明显的影响,合金的晶胞参数a、c及晶胞体积与Ce的含量的变化呈线性关系;随着Ce含量增加,合金的吸放氢平台压力升高,滞后效应减小,吸氢量减小,合金氢化物的热力学稳定性变差;Ce含量的变化对合金的电化学活化速度影响很小,但Ce含量的增加可以明显提高合金的放电中值电位,改善合金的高倍率、高功率放电性能和动力学性能。

化学镀铂法制备质子交换膜燃料电池膜电极

用化学镀铂法制备质子交换膜燃料电池膜电极 ,提出了膜电极的微观结构模型及膜电极的化学镀铂机理。通过考察镀铂工艺对膜电极性能的影响 ,确定了化学镀铂法制备膜电极的最佳工艺条件 :在Nafion 117膜的两侧先镀上一层铂 ,压上碳黑或碳载铂 ,然后用低浓度的与氯铂酸等浓度的肼溶液化学镀铂。

稀土系AB_5型贮氢合金电极中氢扩散行为的电化学研究

分别用恒电位阶跃法、恒电流放电法和电化学阻抗法研究了不同荷电状态和不同温度下MlNi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2贮氢合金电极中氢的扩散系数,并对各种方法的测试结果及其在实际应用中的优缺点进行了比较和讨论。测试结果表明,室温下MlNi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2贮氢合金电极中氢的扩散系数随其荷电量的增大而减小;同一荷电状态的Ml-Ni3.75Co0.65Mn0.4Al0.2贮氢合金电极中氢的扩散系数随温度的升高而增大;该电极中氢扩散的活化能为17.9kJ/mol～19.8kJ/mol。

颗粒度对贮氢合金MlNi_(3.65)Co_(0.75)Mn_(0.4)Al_(0.2)电化学性能的影响

研究了贮氢合金 Ml Ni3.6 5Co0 .75Mn0 .4 Al0 .2 的颗粒度及粒度分布均匀性对其电化学性能的影响。结果表明 :在2 0 0 m A/g(以贮氢合金的质量计算 ,下同 )的充放电电流下 ,合金的粒度越小 ,首次放电容量越大 ,且活化速度越快 ,但其饱和容量 (活化后稳定的放电容量 )随粒度的增大而增加 ,且在某个最佳粒度时达到最大值 ,然后又逐渐降低 ;该合金的高倍率放电容量与其粒度之间也有相同的规律 ,只是在不同的放电电流下最佳粒度值不同 ,当放电电流小于 60 0 m A/g时 ,3 0μm～ 76μm合金粉的放电容量最大 ,当放电电流等于或大于 60 0 m A/g时 ,4 0μm～ 5 0μm合金粉的放电容量最大 ;放电电流越大 ,颗粒度对合金粉电化学性能的影响越显著 ;在充放电电流为 3 0 0 m A/g时 ,除3 0μm以下的合金粉性能衰减较快外 ,其余各个粒度的合金粉的性能衰减速度几乎相等 ;均匀的粒度分布有利于合金粉电化学性能的提高。

温度对贮氢合金MlNi_(3.75)Co_(0.65)Mn_(0.4)Al_(0.2)动力学性能的影响

在-20℃～85℃的范围内系统地研究了温度对贮氢合金MINi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2动力学性能的影响.结果表明:该贮氢合金电极的电化学反应电阻Rt,欧姆内阻Ro,阴极极化过电位,阳极极化过电位,阳极极化过程中的电化学反应过电位ηa和浓差极化过电位ηa均随温度的升高而减小,该电极的交换电流密度i0,对称因子β和电极中氢的扩散系数D随温度的升高而增大.当放电电流密度较低时,电化学反应是整个电极过程的速度控制步骤;当放电电流密度较高时,氢的扩散是整个电极过程的速度控制步骤;在中等放电电流密度下,电极过程由电化学过程和氢的扩散过程混合控制.该电极中电化学反应过程和氢扩散过程的活化能分别为28.1 kJ·mol-1和19.9 kJ·mol-1.

钴的添加形式对氢氧化镍电极性能的影响

研究了钴元素分别以Co ,CoO ,Co +CoO三种形式作为添加剂并分别以与Ni(OH) 2 用机械混合的方式添加到电极活性物质中时对镍电极性能的影响 ,用循环伏安法和电化学交流阻抗法对实验结果进行分析 .结果表明 :对于机械混合的添加方式 ,Co ,CoO和Co +CoO三种形式的钴添加剂均可在一定程度上改善镍电极的性能 .其中 ,当钴以CoO的形式添加时镍电极的性能最好 .这是因为三种形式的添加剂均在一定程度上改善了活性物质Ni(OH) 2 的结构、增强了电极中质子的传输能力 ,从而提高了镍电极反应的可逆性 ,强化了镍电极的析氧极化 ,并提高了镍电极的充电效率 ,其中CoO的作用效果最明显 .

氢氧化镍电极导电剂的研究

研究了镍粉、镍粉和石墨的混合物、石墨以及石墨和乙炔黑的混合物分别作为导电剂以机械混合的方式添加到电极活性物质中对氢氧化镍电极性能的影响 ,并用循环伏安法和交流阻抗法分析了实验结果。结果表明 :在这四种导电剂中 ,镍粉作导电剂时氢氧化镍电极的性能最好 ,其次是以石墨或镍粉和石墨的混合物作导电剂的氢氧化镍电极 ,当石墨和乙炔黑的混合物作导电剂时氢氧化镍电极的性能最差。这是因为当镍作导电剂时氢氧化镍电极的电化学反应电阻最小 ,质子扩散最容易 ,电极的可逆性最好 ,且氧气析出最困难 ;而当石墨和乙炔黑的混合物作导电剂时氢氧化镍电极的电化学反应电阻最大 ,质子扩散最困难 ,电极充电过程和析氧过程几乎同时进行 ,因而充电效率最低 ,活性物质的利用率最小 。

电化学阻抗法测定金属氢化物电极中氢的扩散系数

应用电化学阻抗法测定了不同荷电状态 (SOC)和不同温度下MlNi3.75Co0 .65Mn0 .4 Al0 .2 金属氢化物电极中氢的扩散系数 .结果表明 :室温下该电极中氢的扩散系数随其荷电量的增大而减小 ,SOC为 5 0 %时氢的扩散系数随温度的升高而增大 ,相应的氢扩散活化能为

MH-Ni电池镍电极的研究

MH Ni电池性能上的不足主要是由其正极的性能缺陷造成的。因此 ,为了改善MH Ni电池的性能 ,就必须首先改善其中镍电极的性能。研究了不同添加剂、导电剂、膨胀抑制剂、粘结剂添加方式和电极制作工艺对涂膏式泡沫镍电极性能的影响 ,确定了制作高性能泡沫镍电极的最优方案 :活性物质中以CoO和ZnCa复合物作为添加剂、以金属镍粉作为导电剂、以ZnO作为膨胀抑制剂 ;在粘结剂总量恒为 2 %的情况下 ,PTFE以内含和外涂相结合的方式添加 ;烘干温度5 0℃ ,轧制厚度 0 .6～ 0 .7cm ,轧压是制作高性能镍电极的最佳工艺 ;在本文所研究的工艺因素中 ,各因素对镍电极性能影响的显著性顺序为 :轧压方式 >烘干温度 >轧制厚度。

恒电位阶跃法研究贮氢合金MlNi_(3.75)Co_(0.65)Mn_(0.4)Al_(0.2)中氢的扩散行为

本文用恒电位阶跃法研究了不同放电深度 (DOD)和不同温度下贮氢合金MlNi3.75Co0 .6 5Mn0 .4 Al0 .2 中氢的扩散行为 .结果表明 :室温下该合金中氢的扩散系数随DOD的增大而增大 ,在5 0 %DOD的该合金中 ,氢的扩散系数随温度的升高而增大 ,扩散活化能为 19.

金属氢化物电极中氢扩散系数的电化学测试方法

本文综述了用于测定金属氢化物电极中氢的扩散系数的电化学方法 。

负载途径对炭气凝胶载Pt催化剂性能的影响

选择孔隙率高、孔隙尺寸小、比表面积大、电导率高、孔径大小及分布可控的新型炭材料炭气凝胶(CAs)为载体,通过在成品CAs表面负载和在CAs制备过程中同步负载两种途径制备了CAs负载的Pt催化剂,利用XRD、TEM、ICP及电化学循环伏安测试等手段对比讨论了负载途径对CAs载Pt催化剂物化性能及甲醇氧化催化活性的影响。结果表明,同步负载虽然可以简化制备工艺,但所制得的催化剂样品中催化活性组分Pt颗粒大、团聚严重、分散性差、负载量低,而且有许多Pt颗粒被包裹在CAs内部,因而导致了催化剂的有效利用率和催化性能降低。相反,通过在成品CAs表面负载的方法可以制得Pt颗粒小、分散均匀、实际负载量接近理论设计的高性能催化剂。

纤维镍电极与泡沫镍电极的比较

制作刮浆式纤维镍电极和泡沫镍电极 ,并比较它们在不同倍率下的充放电性能 ,结果表明 :①对刮浆工艺 ,纤维镍基底不如泡沫镍基底容易填充活性物质 ,但纤维镍电极在各倍率下的充电电压较低 ,放电电压较高 ,电极中活性物质的利用率较高 ,因而电极的体积比容量也比较高 ;②刮浆式纤维镍电极的大电流充放电性能比刮浆式泡沫镍电极好。

MH-Ni电池镍电极膨胀抑制剂的研究

镍电极的膨胀是制约镍电极及MH Ni电池寿命的主要因素。研究了分别将CdO和ZnO作为膨胀抑制剂 ,以与Ni (OH) 2 机械混合的方式添加到电极活性物质中时对镍电极性能的影响 ,并用循环伏安法、交流阻抗法和X射线衍射法对实验结果进行分析。结果表明 :对于机械混合的添加方式 ,ZnO比CdO更适合作为镍电极的膨胀抑制剂。这主要是因为ZnO作为镍电极的膨胀抑制剂提高了电极反应的可逆性 ,在较大程度上强化了镍电极的析氧极化 ,提高了电极的充电效率 ,改善了电极中质子的传输能力 ,使得电极的电化学反应电阻较小、循环后电极活性物质中生成的γ NiOOH较少 ,因而电极的膨胀较小 ,综合性能较好 ;再加上当今社会人类环保意识的日益增强 ,使得ZnO作为镍电极的膨胀抑制剂比CdO显示出更大的优势。

载体制备工艺对Pt/CA催化剂甲醇氧化催化性能的影响

比较研究了炭气凝胶(CA)的制备工艺条件对其表面微观结构及以其为载体的催化剂Pt/CA甲醇氧化催化活性的影响。结果表明,常压干燥制得的CA表面以微孔为主,而超临界CO2干燥制得的CA表面主要以中孔为主,而且比表面积、表面孔容和平均孔径更大;超临界CO2干燥比常压干燥更适合制备高活性甲醇氧化Pt/CA催化剂的载体材料;CA制备过程中催化剂Na2CO3的用量(常用R/C表示,其中R代表制备CA的原料间苯二酚,C代表制备CA的催化剂Na2CO3)为200至1000的范围内,R/C的增大会引起超临界CO2干燥制得CA的表面平均孔径随之增加,R/C为300时制得的CA具有最大的BET比表面积和表面孔容,以其为载体制得的催化剂具有最好的甲醇氧化催化性能。

电化学噪音技术在AB_5型贮氢合金研究中的应用(英文)

将电化学噪音技术应用于AB5型贮氢合金的研究,初步探索了其放电深度与电化学噪音(EN)信号之间的关系。结果表明,贮氢合金MlNi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2在稳定状态的电化学噪音信号比充放电刚结束时要明显得多,而且在高温下的电化学噪音信号比室温下明显得多。虽然不同放电深度的该合金电极EN信号有明显的区别,但其功率密度谱(PSD)曲线均由低频区的白噪音和高频区的闪烁噪音组成。随着放电深度的增加,PSD曲线中闪烁噪音的斜率α和噪音功率P的变化规律正好相反,α先减小后增大,P先增大后减小。

由扩散阻抗过渡区求金属氢化物电极中氢扩散系数的不确定性(英文)

本文参照文献[1] 报导的利用扩散阻抗过渡区求金属氢化物电极中氢扩散系数的方法测定了MlNi3.75Co0 .6 5Mn0 .4 Al0 .2 电极中氢的扩散系数 .结果发现 :运算过程中由于所用到的一些函数具有周期性 ,使计算结果变为多解 ,而且这些解之间存在着数量级上的差别 ;对同一组实验数据 ,过渡区内依据不同频率点求得的扩散系数也很不同 .总之 ,该方法尚不成熟 。

氢氧化镍电极制作工艺的正交实验

用正交实验研究了烘干温度、轧制厚度、轧压方式等制作工艺对镍电极性能的影响 ,并用极差法分析了各工艺因素对镍电极性能影响的显著性。结果表明 :在实验所用的 9种工艺中 ,工艺 8(烘干温度 12 0℃ ,0 .6～ 0 .7cm厚 ,油压 +轨压 )是制作性能优良的镍电极的最佳工艺条件。用极差法对文中所用的所有因素水平的综合分析表明 ,制作性能优良的镍电极的最佳工艺条件为烘干温度 5 0℃、厚度 0 .6～ 0 .7cm、轧压 ,各工艺因素对镍电极性能影响的显著性顺序为轧压方式 >烘干温度 >轧制厚度。

LiFePO_4/C复合正极材料的制备及其电化学性能研究

采用高温固相碳热还原法(CTR,Carbothermal Reduction)合成了LiFePO4/C复合正极材料。采用XRD,SEM以及BET等方法对产物进行表征。结果表明,所得LiFePO4/C材料有着单一的橄榄石型晶体结构。750℃下制备产物的BET比表面积为39.7002m2/g。利用恒流充放电,循环伏安法(CV),电化学阻抗谱(EIS)等电化学手段研究了LiFePO4/C材料的电化学性质。结果表明:750℃下制备的LiFePO4/C复合材料在25℃工作温度下,有着优异的循环稳定性和大倍率充放电性能,使用850mA/g(5C)的电流密度对电池充放电90次后,电池放电比容量仍能保持111mAh/g。在55℃工作温度下1C充放电倍率时,首次和第90次循环的放电比容量分别为145.3mAh/g和142.9mAh/g。

碳纳米管负载金属卟啉电催化剂制备及其催化活性

采用微波合成法制备了多壁碳纳米管负载钴卟啉(CoTMPP/MWNT)电催化剂,利用透射电子显微镜对催化剂微观结构进行了表征,并通过旋转圆盘和旋转环盘技术对电催化剂的氧还原活性进行了评价.结果表明,与有机回流合成法制备的催化剂相比,微波法合成的CoTMPP/MWNT催化剂具有更好的氧还原性能,半波电位正向移动110mV;与多孔碳为载体的CoTMPP/BP2000催化剂相比,多壁碳纳米管为载体的CoTMPP/MWNT电催化剂的起始电位高10mV,还原电流损失低21%,表现出更好的氧还原活性和稳定性.在CoTMPP/MWNT电催化剂表面进行的氧还原过程中电子转移数为3·6,H2O2生成量为18%.MWNT独特的电子特性、强抗腐蚀能力及其与活性钴离子之间的相互作用有助于改善催化剂的氧化还原性能.