Mg_2Ni型合金与AB_5型稀土储氢合金纳米复合对电极性能的影响

对由两步法 (由机械合金化和烧结两个步骤组成 )制备的Mg2 Ni型储氢合金进行高能球磨处理 ,然后对球磨后的Mg2 Ni合金粉进行化学镀及与AB5型合金进行复合等处理。利用X射线衍射 (XRD)、扫描电镜(SEM)分析了经过处理的材料的微观结构 ,并用模拟电池法测定了该材料的电极性能 ,并讨论了化学镀和与AB5型储氢合金复合等因素对Mg2

替代元素铝和钕对La-Mg-Ni系AB_(3.5)型贮氢合金性能的影响

用冷坩埚磁悬浮熔炼方法制备La0.7Mg0.3（Ni0.85-xCo0.15Alx）3.4（x=0.00,0.04）和La0.7-yNdyMg0.3（Ni0.81Co0.15Al0.04）3.4（y=0.10）贮氢合金,采用XRD,FESEM,EDS,P-C-T测试及三电极电化学性能测试研究合金的相结构、相成分、P-C-T曲线、电化学性能及相应电极的表面状态。Rietveld法全谱拟合表明,La0.7Mg0.3（Ni0.85Co0.15）3.4合金为多相结构,主相为Ce2Ni7型六方相,主相成分为（La,Mg）（Ni0.85Co0.15）2.9-3.3。P-C-T曲线显示随着Al和Nd的依次替代,平台压力从0.0118 MPa降低到0.0057 MPa再升高到0.0073 MPa。电化学性能测试表明,最大放电容量先从392.9 mAh.g^-1降低到363.4 mAh.g^-1再降低到343.7 mAh.g^-1,循环稳定性则从59.6%增加到73.1%再增加到79.7%。

Fe杂质对AB_5型储氢合金电性能的影响

研究了混合稀土中的铁杂质对混合稀土一镍系储氢合金Mm(NiCoMnAl)_5电性能的影响,当铁在稀土中的含量小于0.4w％时,对AB_5型储氢合金的容量、循环寿命、电压平台等性能无明显影响,当Fe在稀土中的含量达0.4w％时,储氢合金的活化性能稍有降低。XRD分析结果表明,稀土中铁含量不超过0.4w％时,合金均为单相CaCu_5型结构,且其晶胞参数均没有改变,SEM结合EDS分析结果表明,稀土中铁含量为0.4w％的合金与稀土中铁含量为0.084w％的合金相比,二者的表面形貌和微观组织均无明显区别。

热处理对AB_5型快淬态储氢合金组织结构及电化学性能的影响

为了研究热处理对AB5型快淬态储氢合金的组织结构及电化学性能的影响,在773K和973K分别对三种成分的快淬态储氢合金La1-xAx(N i,Co,Sn)5进行了热处理,利用XRD与TEM技术分析了合金热处理前后的组织结构,利用充放电测试装置,研究了合金热处理前后的电化学性能.研究结果表明:热处理使合金内部晶格应力得以释放,恢复了扭曲的晶胞形状,使合金可以吸收更多的氢;热处理使晶粒得以细化,晶界比例相应增加,抗粉化能力增强.经过热处理后合金的容量及循环寿命均有所提高.

快淬AB_5型稀土储氢合金的微结构与电化学性能

采用磁悬浮感应熔炼法和快淬法制备了Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3稀土储氢合金,系统研究了快淬速度对合金微结构和电化学性能的影响.X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)分析表明,快淬态合金中出现了新相LaNi3和La2Ni3,且LaNi3和La2Ni3相含量随快淬速度的增大而增大.电化学性能测试表明,合金的放电特性和最大放电容量随快淬速度的增大呈现出先变好后变坏的变化规律,15m/s快淬态合金的放电特性和最大放电容量达到最佳.此外,恰当的快淬速度能明显改善合金的循环稳定性.

AB_5型储氢合金及混合稀土的ICP-AES分析

对于制备镍氢电池负极材料的 AB5型储氢合金 ,制备储氢合金的原材料混合稀土主体元素和杂质元素的分析方法进行了较为详尽的研究。利用仪器的功能软件初步选出各分析元素的多条谱线 ,通过综合考察各干扰元素对分析元素波长的干扰系数 ,确定出各元素的最佳分析波长 ,部分受干扰的元素用干扰系数校正法进行了校正。本法应用于实际产品分析 ,分析精密度为 0 .12 %— 1.32 %之间 ,回收率在94 %— 10 6%之间。

用HAc-NaAc缓冲溶液对AB_5型储氢合金表面改性的研究

用ＨＡｃ－ＮａＡｃ缓冲溶液对ＡＢ５型储氢合金进行表面改性，通过ＸＲＤ、化学分析和恒电流充放电方法进行比较研究发现：这一方法没有改变合金的主体结构，但改变了合金表面层中的元素组成，这对于储氢合金的初期容量的提高有一定作用。

AB_5型储氢合金初始放电容量的预测

将模拟退火算法用于神经网络,对AB5_型储氢合金的初始放电容量性能进行预测。通过实验确定了冷却进度表中各项参数并讨论了其对网络预测性能的影响,提出了实用的冷却制度;将模拟退火算法与传统的梯度下降法结合,用于人工神经网络的优化与预测,得到了预测效果等与迭代时间性能更好的神经网络。

AB_3型储氢合金的研究进展

新型AB3型R-Mg-Ni基（R为稀土或者Y,Ca）合金是目前高容量储氢合金电极的研究热点,其具有优异的储氢功能,电化学放电容量高达360-410mAh/g,而且对环境友好,成本低,但此类合金成分由于在强碱性电解质中的腐蚀和粉化严重,循环性能差。为了应用于实际,AB3型合金电极的循环稳定性须进一步提高,本文对AB3型储氢合金的研究进展和未来的发展方向进行了介绍。

双希夫碱对AB_3型储氢合金的表面改性研究

目的提高Ni/MH二次电池中AB3型储氢合金负极的充放电性能与动力学性能。方法合成一种双希夫碱作为表面改性剂,添加到AB3型储氢合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.20Al0.21Mn0.10Co0.60中,进行表面处理,考察添加不同含量的双希夫碱对合金充放电性能及动力学性能的影响。结果紫外与红外图谱显示,合成了目标双希夫碱。合金添加双希夫碱后,合金的相结构基本没有发生变化。表面处理后的合金与未改性合金相比,最大放电容量从375.3 m Ah/g增加至376.4 m Ah/g,相对变化不大,50次充放电循环后的放电容量保持率从62.6%提高到81.1%(AB3/5%双希夫碱电极)。经过表面处理后的合金电极,腐蚀电位Ec从-0.902 V增至-0.853 V,交换电流密度I0从53.8 m A/g增至142.5 m A/g,极限电流密度IL从511.6 m A/g增至872.8 m A/g,交流阻抗图显示电极与电解液间的电荷转移阻抗减小。结论添加了双希夫碱的合金,循环稳定性、腐蚀电位等综合电化学性能有了较大改善。合金添加双希夫碱后,对强碱电解液的抗腐蚀能力有所增强,这是一种行之有效的合金表面处理方法。

Zr基AB_2型储氢合金组织结构及电化学性能的研究

采用XRD物相分析、扫描电镜分析、透射电镜分析及电化学性能测试等方法，分别对铸态及快淬态Laves相Zr基AB_2型储氢合金进行了组织结构及电化学性能方面的研究，结果表明，铸态合金由C15-Laves相，C14-Laves相及非Laves相Zr_9Ni_(11)(AB_2-1中)、Zr(Ni，Mn)Sn_(0.35)(AB_2-2和AB_2-3中)组成，AB_2-1的电化学性能明显好于另外两种合金。合金经过快淬处理后，由于部分非晶化，对电极的放电容量和活化性能都有严重的不良影响。

镀钴对AB_3型储氢合金电化学性能的影响

采用镀钴的方法对Mm0.78Mg0.22Ni2.48Mn0.09Al0.23Co0.47(Mm由82.3%La和17.7%Nd组成)储氢合金进行表面改性。X射线衍射(XRD)结果表明,经过镀钴处理后的合金的相结构并没有发生改变。对合金电极的电化学行为进行了研究,结果表明:镀钴处理后电极放电比容量显著增大,达到312.6 m Ah/g;循环稳定性也得到很大的提高,50个充放电循环后电极的容量保持率由原来的83.3%增加到97.2%;合金电极的交换电流密度I0、极限电流密度IL、腐蚀电位Ecorr、电化学反应活性均得到明显地提高。

A组分变化对AB_2型储氢合金组织结构及电化学性能的影响

设计了两种成分AB2型合金,(Zr1-XTiX)(NiVMnCo)2+α,采用XRD、SEM、TEM以及电化学性能测试方法分别对它们的铸态、快淬态及快淬态经过773 K、973 K和1 173 K退火处理的合金进行研究,结果表明,在AB2型储氢合金中加入少量Ti,可以增加电极的放电容量,提高循环寿命。熔体旋转快淬制备的非晶态合金电极的电化学性能差。快淬样品经过退火后,可获得纳米晶结构,能够大幅度提高电极材料的放电容量(370 mAh/g)和循环寿命(300次循环后容量衰减3%)。

高功率Ni/MH电池用AB_5 型负极储氢合金的研究(英文)

研究和开发具有优异高倍率特性的储氢电极合金是发展高功率型Ni/MH电池的技术关键,具有重大的理论意义和商业价值。基于合金热力学和动力学行为的讨论,研究了AB5型储氢电极合金的微结构对其倍率放电性能的影响。结果表明,由于非化学计量(B/A >5 )和高催化活性第二相的引入,B侧添加硼或钼可以显著提高合金的高倍率放电容量和低温放电容量。进一步结合A侧稀土成分优化,发展出一类具有优异倍率性能的MmNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3Bx(Mm为混合稀土)合金。该系列合金有望应用于高功率Ni/MH电池和低温( - 35 oC)Ni/MH电池。

用BP网络预测AB_5型储氢合金初始放电容量

BP神经网络用于预测储氢合金的电化学性能。通过稀土族中金属Nd部分替代AB5型储氢合金中的La,研究了Nd的变化对合金的初始放电容量的影响。详细介绍了BP网络的结构确定、参数选择及训练方法,并利用该网络得出了较好的预测结果。

低压力AB_5型储氢合金的研究

目的是利用我国丰富稀土资源来开发具有较低压力AB5型储氢合金,且具有较大的储氢量和良好的动力学、热力学性能。利用Mn、Al、Cr等原子半径较大的元素置换B侧Ni,使得晶格扩大,可以降低合金的离解压。在A侧,采用高镧含量的混合稀土可以得到储氢性能(平衡压力低)和活化性能更好的、符合研究要求的稀土储氢合金。

A组分变化对AB_5型储氢合金组织结构及电化学性能的影响

通过实验验证的方法选取AB5型合金三种成分La1-xAx(Ni,Co ,Sn) 5,采用SEM、EDXA、XRD以及P -C -T曲线和电化学性能测定装置 ,综合研究了三样品中A组分变化时对合金组织结构及电化学性能的影响。结果表明 ,合金三样品均为CaCu5型六方结构。用Nd和Ce部分取代La后 ,合金吸氢后体胀率降低。P -C -T曲线测定结果表明用Ce部分取代La的 3号样品的动力学性能及大电流放电性能较好。合金的充放电循环稳定性是AB5- 3〉AB5- 2〉AB5- 1。

AB_3型储氢合金复合电极材料制备及电化学性能

以La_2Mg_(17)作为中间合金采用熔炼法成功制备了AB_3型合金La_(0．7)Mg_(0．3)Ni_(2．875)Co_(0．525)Mn_(0．1),与球磨法制得的NiB进行不同比例的复合．对合金复合前后的电化学容量、循环寿命、高倍率放电以及电化学交流阻抗(EIS)进行了测试,结果表明储氢材料经NiB复合后,合金电极循环稳定性明显提高,但是其最高放电容量有所降低；高倍率放电能力增强,抗腐蚀性能增强．

化学镀镍对AB_3型储氢合金电化学性能的影响

为了提高Mm0.78Mg0.22Ni2.48Mn0.09Al0.23Co0.47(Mm由82.3%La和17.7%Nd组成,记为AB3)储氢合金的电化学和动力学性能,采用化学镀镍的方法对其进行表面改性。运用XRD技术分析了合金的相结构,结果表明镀镍合金电极的相结构并无改变。电化学测试结果表明:镀镍处理后合金电极的放电比容量显著增大,最大达到327.7mA·h/g;循环稳定性也得到很大提高,经50个充放电循环后电极的容量保持率由原来的83.3%增加到了94.6%;合金电极的交换电流密度i0、极限电流密度iL、腐蚀电位Ecorr、电化学反应活性均得到明显提高。化学镀镍可提高合金的电化学性能。

AB_5型储氢合金电极材料的研究

采用熔体旋转(melt spinning)技术制备的AB5型储氢合金,用扫描电镜观察合金的显微组织并对合金成分进行了EDX分析,用XRD研究合金结构和晶胞参数及吸氢体胀率,对比快淬态与铸态合金的使用性能.结果表明,快淬态合金性能优于铸态合金.