Fe替代Co对AB_5型贮氢合金循环稳定性的影响

用铸造及快淬的方法制备了稀土基AB5型Mm(NiMnSiAl)4.3Co0.6-xFex(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6)贮氢合金,用XRD,TEM及SEM观测了铸态及快淬态的微观结构,测试了合金在铸态及快淬态下的电化学循环稳定性。研究了Fe替代Co对铸态及快淬态贮氢合金微观结构及循环稳定性的影响。研究结果表明,Fe替代Co对铸态及快淬态合金的相结构没有明显影响,但对合金的循环稳定性产生显著影响。Fe替代Co能不同程度地改善铸态及快淬态合金的循环稳定性,但对快淬态合金循环寿命的改善更加显著,导致这一结果的主要原因是Fe替代Co使快淬态合金的微观组织显著细化。

硼对稀土系AB_5型贮氢合金微观结构及电化学性能的影响

测试分析了稀土系AB5型贮氢合金MmNi3.8Co0.4Mn0.6Al0.2Bx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)的微观结构及电化学性能,研究了硼含量x对贮氢合金电化学性能及微观结构的影响。结果表明,铸态贮氢合金具有双相组织,主相为CaCu5型相,还有少量CeCo4B第二相,第二相的相丰度随x的增加而增大。对合金进行了不同淬速的快淬处理,合金中第二相的量随淬速的增加而减少。硼的加入使合金的电化学容量下降,但活化性能及循环寿命明显提高。特别是对于快淬态合金,硼对因促进非晶的形成而显著提高循环寿命。

高倍率AB_5型稀土贮氢合金的研究进展

综述了AB5型稀土贮氢合金高倍率放电性能的影响因素。从合金成分、制备工艺、粒度控制以及表面改性等几个方面进行总结 ,并对贮氢合金高倍率放电机制等问题进行了讨论。开发低钴无钴系列合金、非化学计量比、形成双相合金、控制粒度分布以及表面改性处理是目前改善AB5型稀土贮氢合金高倍率放电性能的有效途径。

快淬工艺对无钴AB_5型贮氢合金循环稳定性的影响

研究了快淬工艺对无钴AB5型LaxMm1-x(NiMnSiAlFe)4.9(x=0,0.45,0.75,1.0)合金微观结构及电化学循环稳定性的影响。结果表明:快淬处理显著改善合金的成分均匀性,使晶粒细化,并显著提高合金的循环稳定性。当淬速从0m/s增加到28m/s时,经300次充放循环后,x=0.45合金的容量衰减率D从0.28mAh/g·c-1(c代表一次循环)下降到0.13mAh/g·c-1;x=1.0合金的容量衰减率D从0.3mAh/g·c-1下降到0.14mAh/g·c-1。

Fe替代Co对铸态及快淬态AB_5型贮氢合金微观结构及电化学性能的影响

用铸造及快淬工艺制备了Ab5型Mm(NiMnSiAl)4.3Co0.6-xFex(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6)贮氢合金,用XRD、TEM及SEM测试了铸态及快淬态合金的微观结构,并全面测试了合金在铸态及快淬态下的电化学性能.研究了Fe替代Co对铸态及快淬态贮氢合金微观结构及电化学性能的影响.结果表明,Fe替代Co对铸态及快淬态合金的相结构没有明显影响,但对合金的电化学性能影响显著.对铸态及快淬态合金,随Fe替代量的增加合金的容量下降,但循环寿命得到不同程度的改善.尤其使快淬态合金的循环寿命显著增加.Fe替代Co对合金的初始活化性能没有明显影响,铸态及快淬态合金经过2～4次循环均可完全活化.

硼对低钴AB_5型贮氢合金循环寿命的影响

为了提高低钴 AB_5 型贮氢合金的电化学循环稳定性,在低钴 AB_5 型贮氢合金中加入微量的硼,用真空快淬工艺制备了稀土系低钴 AB_5型 MmNi_(3.8)Co_(0.4)Mn_(0.6)Al_(0.2)Bx_(x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)贮氢合金,分析测试了铸态及快淬态合金的电化学性能及微观结构,研究了硼对铸态及快淬态合金微观结构及循环寿命的影响。结果表明,硼能大幅度提高铸态及快淬态低钴 AB5型贮氢合金的电化学循环稳定性,但其作用机理是完全不同的。

稀土镁基AB_3型贮氢电极合金的研究进展

综述了稀土镁基 AB_3型贮氢电极合金的研究进展。分别从合金结构、热力学、成分及制备方法等方面进行总结,认识到循环稳定性差是 AB_3型贮氢电极合金目前存在的最主要问题,并就如何改善合金循环稳定性的问题进行了讨论。稀土镁基 AB_3型贮氢合金的贮氢量高于传统的稀土基 AB_5型贮氢合金,有望成为新一代的贮氧电极合金材料。

高性能AB_5型贮氢合金的成分设计

贮氢合金是MH -Ni电池技术的核心 ,而其化学成分是决定贮氢合金性能的主要因素。在分析MH -Ni电池对负极材料的性能要求及电极失效机理的基础上 ,详细讨论了AB5型贮氢合金的主要电化学性能与各种合金元素之间的关系 。

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。

La替代Mm对无钴AB_5型贮氢合金性能的影响

用铸造及快淬工艺制备了无钴AB5型LaxMm1-x(NiMnSiAlFe)4.9(x=0、0.45、0.75和1.00)贮氢合金,研究了La替代量x对合金性能的影响。La替代Mm,可以提高合金的放电容量,当x从0增加到1.00时,铸态合金以60 mA/g恒流充放电的容量从273.5 mAh/g增加到304.5 mAh/g,10 m/s淬速快淬态合金的容量从236.8 mAh/g增加到300.3 mAh/g。La替代Mm,对铸态合金的循环寿命没有显著影响,但使快淬态合金的循环寿命下降。

铸态及快淬态无钴AB_5型贮氢合金的循环稳定性

对AB5型LaxMm1-x(NiMnSiAlFe)4.9(x=0,0.45,0.75,1.00,摩尔分数)贮氢合金进行了快淬处理,研究了La含量及快淬工艺对合金微观结构及电化学循环稳定性的影响。结果表明:La含量的增加对铸态合金的循环稳定性没有明显影响,但使快淬态合金的循环稳定性下降,且快淬处理能显著提高合金的循环稳定性。当La替代量从0增加到1.00时,经300次充放循环后,铸态合金的容量保持率(Rh)从59.2%增加到59.8%;16m/s淬速快淬态合金的容量保持率从83.9%下降到65.0%。对于x=0.45的合金,当淬速从0(铸态被定义为淬速等于0)增加到28m/s时,容量保持率从59.8%增加到75.8%。

Al对无钴AB_5型贮氢合金微观结构和电化学性能的影响

采用单辊快凝方法制备了过化学计量比稀土贮氢合金La（NiMn）a-xAlx（5〈a〈6，x为0～0．5），研究了Al含量及淬速对合金电极性能及微观结构的影响。结果表明：快淬过化学计量比合金相结构均为过饱和CaCus型单相，且随Al含量的增加，合金晶胞体积呈线性增大；不同淬速条件下合金凝固组织的形貌和晶态存在明显差别。随Al含量的增加，合金电极的放电容量有所降低，但电极循环寿命得到极大改善。当x=0．3和淬速为10-15m／s时，合金电极的最大放电容量为322和309mA·h／g，经150次循环后，电极容量保持率分别为93．5％和95．5％。低温（400℃）退火对合金电极活化性能有所改善，但并未影响合金的循环寿命。

AB_3型贮氢合金材料的研究进展

AB3型贮氢合金(A=稀土元素、Ca、Y或Mg,B=Ni、Al、Mn、Co、Fe等过渡族元素)是替代以LaNi5为代表的AB5型贮氢合金的重要候选材料之一。本文介绍了AB3型贮氢合金及其氢化物的结构特性,综述了国内外有关AB3型合金的开发、应用和研究进展,并指出需要解决的问题及发展方向。

添加Co_3O_4的AB_5型贮氢合金的电化学性能

用恒流充放电、循环伏安、线性极化及交流阻抗等方法,研究了Co3O4对AB5型贮氢合金电极电化学性能的影响。掺杂电极更容易活化,在电压1.15 V处出现二次放电平台,与空白电极相比,添加5%与10%Co3O4电极的0.2C最大放电比容量分别提高21.2 mAh/g和36.0 mAh/g;掺杂电极的循环稳定性较好,添加5%与10%Co3O4电极第100次循环的容量保持率分别为95.73%和97.37%。电化学性能提高是因为部分Co3O4在碱性电解液中发生Co-Co(OH)2可逆氧化还原。Co3O4提高了电极表面的催化活性,降低了电荷转移电阻;适量添加Co3O4,有利于提高合金电极的大电流放电能力。

AB_5型贮氢合金及其优化设计

AB5型贮氢合金的性能主要取决于其成分、结构和显微组织。本文从AB5型贮氢合金的晶体结构出发 ,详细讨论了AB5型贮氢合金在诸多方面的优化措施 :(1)化学成分上 ,向多元合金化发展 ,降低合金的成本 ,改善合金性能 ;(2 )结构上 ,偏离AB5结构 ,发展非化学计量比合金 ;(3)显微组织上 ,从主相向“主相 +辅相”发展 ;(4 )工艺上 ,开发新的合金制备、热处理和表面改性等工艺方法 ;(5 )改善合金使用环境 ;(6 )研究方法上理论化、系统化。通过这些途径 ,可以对AB5型贮氢合金进行深入研究 ,进一步提高合金的性能。

A侧元素对AB_3型贮氢合金晶体结构的影响

以AB3型贮氢合金中的LaNi3合金为参考相,选取CeNi3、LaY2Ni9和CeY2Ni93种合金为研究对象,运用X射线衍射技术结合Rietveld结构精修的方法,研究了A侧元素对AB3型贮氢合金晶体结构的影响。研究表明,LaNi3、LaY2Ni9和CeY2Ni9的晶体结构均与PuNi3型结构相吻合,具有R-3m的空间点群,而CeNi3的空间点群则为P63/mmc。与LaNi3相比,LaY2Ni9合金的点阵常数a和c分别减小了0.7%和2.0%,晶胞体积减小了3.3%;与CeY2Ni9相比,LaY2Ni9合金的点阵常数a减小了0.9%,c增加了0.7%,晶胞体积减小了1.2%。A侧原子的点阵位置具有选择性,即原子半径大的原子倾向于占据点阵中3a位置,半径小的原子倾向于占据6c位置。

Fe替代Co对AB_5型贮氢合金电化学性能和相结构的影响

研究了Fe替代Co对Mm(NiMnSiAl)4.3Co0.6-xFex(x=0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金电化学性能和相结构的影响。研究结果表明:Fe替代Co使合金的放电容量降低,但使合金的循环稳定性得到改善;合金具有双相结构,主相为CaCu5型相,还有少量的第二相Ce2Ni7相,随着Fe替代量的增加,第二相没有明显变化,但合金的点阵常数和晶胞体积略有增加,这是Fe替代Co使合金循环稳定性得以改善的一个主要原因。

AB_2型Laves相贮氢合金的研究进展

文章主要综述了AB2型Laves相贮氢合金的种类及性能特点以及合金化及制备工艺对合金电化学性能的影响。介绍了AB2型Laves相贮氢合金研究的国内外动态及目前达到的水平,对AB2型Laves相贮氢合金未来的研究重点及发展方向提出了看法。

AB_5型多元贮氢合金的化学制备及其性能研究

AB5 type complex hydrogen storage alloy was prepared by reduction-diffusion method, polymer-network gel method and coprecipitation-reduction-diffusion method, respectively. The thermo-dynamic P-C-T curve test was performed. Some electrodes of Ni-MH battery with the complex alloys was also prepared and their electrochemical properties were examined. The results indicated that there were great differences in size, morphology and properties for alloys prepared by different methods.

MH/Ni电池用AB_5型稀土系贮氢合金的研究进展

综述了AB5型稀土系贮氢合金最新的研究情况,总结了目前对提高AB5型稀土系贮氢合金综合性能所进行的探索,如成分优化设计,制备工艺,表面处理及微观机理的研究等,并就存在问题加以评述。认为我国稀土系贮氢合金的基础性实验研究已较为成熟,要有突破性进展还应侧重于微观机理的研究。稀土系贮氢合金在引入新型的制备工艺(如纳米技术、机械合金化等)及与其它高容量贮氢材料复合使用,仍具有较大的发展前景。