Ni_(0.67)Mg_(0.33)O贮锂性能的研究

通过溶胶-凝胶法制备了Ni-Mg-O及作为对照物的NiO样品,研究了其电化学嵌锂性能,并对样品进行了XRD结构表征,Rietveld精化以及贮锂性能测试.结果表明:Ni-Mg-O电极由于Mg的掺入而抑制了其中Ni2+的还原,导致材料的比容量降低.但同时又因该样品形成均一的固溶体使得NiO分散效果较好,从而改善其循环性能.

La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_(2.5)Co_(0.5)贮氢合金的制备和MH电极性能研究

采用高频感应熔炼方法制备了 PuNi3型 La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5 合金;用 X 射线衍射分析和电化学方法研究了添加不同 Mg 含量以补偿 Mg 元素烧损时合金的组织结构和电化学性能。X 射线衍射分析(XRD)表明,铸态合金由 PuNi3型主相和少量的 CaCu5型第二相组成,铸态合金经 1 223 K 和 10 h 退火处理后,CaCu5 型第二相可明显减少,其中 Mg增加 10%时得到纯度较高的 PuNi3 型组织。电化学测试表明,增加适当 Mg 含量和进行退火热处理能明显提高和改善合金电极容量、循环稳定性和大电流放电性能。与 AB5型和 AB2型 Laves 相贮氢合金比较,PuNi3型 La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金具有电极容量高及优良的大电流放电性能。

Ti_(0.25)V_(0.3)Cr_(0.4)Mn_(0.05)-La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_(3.0)的复合贮氢材料制备及贮氢性能研究

采用机械合金化制备了复合贮氢材料Ti0.25V0.3Cr0.4Mn0.05-La0.67Mg0.33Ni3.0.X-ray衍射表明:Ti0.25V0.3Cr0.4Mn0.05-La0.67Mg0.33Ni3.0复合材料为bcc结构,与Ti0.25V0.3Cr0.4Mn0.05合金衍射图谱相比,该复合材料衍射峰的衍射强度明显降低并宽化.吸放氢研究表明,Ti0.25V0.3Cr0.4Mn0.05-La0.67Mg0.33Ni3.0复合材料易于活化,在3.5MPa、室温下经过26 h即可活化,但合金贮氢量没有明显改变.电化学性能研究表明:该复合材料具有很好的电化学循环稳定性能,300次循环容量仍保持在93%.

储氢合金La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_(2.5)Co_(0.5)及其氘化物的晶体结构

用X射线衍射(XRD)、中子衍射(NRD)和Rietveld全谱拟合方法分析和研究PuNi3型La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5合金及其充氘后的氘化物晶体结构。结果表明,退火合金La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5由主相(La,Mg)Ni3相(PuNi3-type)和少量LaMgNi4相(MgCu4Sn-type)及La2Ni7相(Ce2Ni7-type)组成;Co元素在(La,Mg)Ni3相中主要分布在AB5单元中6c和AB5/AB2单元共格处的18h位置上;合金充满氘后形成了La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5D4.0,D原子在(La,Mg)Ni3相中主要占据RM5单元中的36i2、18h5、6c4及RM2单元内的6c1、18h3和18h1位置上,其中RM5单元中的氘含量为6.5(1)D/f.u.,而RM2单元中吸纳的氘量为3.2(2)D/f.u.。充氘后La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5D4.0晶胞整体基本呈各向同性膨胀(δa/a=7.1%,δc/c=9.1%),但在RM2单元中其各向异性膨胀较大(δc/c=15.8%,δV/VRM2=32.8%),而在RM5单元中各向异性膨胀较小(δc/c=2.4%,δV/VRM5=17.5%)。

Si(100)衬底上Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜的结构及光学性能

采用射频磁控溅射法在Si(100)衬底上制备了Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜,研究了Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜的结构和光学性能。结果表明,Si(100)衬底上Mg_(0.33)Zn_(0.67)O薄膜呈六方纤锌矿结构,薄膜沿c方向取向生长,且c轴方向晶格增大0.03 nm。薄膜呈现优异的半导体特性,激子吸收峰位于297 nm,禁带宽度约为4.3 eV。薄膜平均粒径约为20 nm。薄膜在深紫外激发下的荧光发射位于368 nm。

烧结工艺对贮氢合金La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5的微观组织结构及电化学性能影响的研究

系统研究了固相反应烧结方法制备La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金的烧结工艺对该合金的微观组织结构及电化学性能的影响规律.分析和研究了合金的微观组织结构、电化学放电性能及Mg含量的挥发损失问题.XRD和SEM及EPMA分析结果表明,在不同烧结条件下合金均由不合Mg的LaNi5相、富Mg的LaNi3相及一个贫Mg的LaNix(x=3.0～3.8)相三相组成.当烧结温度不超过1203k时合金主相为LaNi3相,当烧结温度超过1203K,LaNi5相逐步成为主相.原子吸收光谱分析结果表明,烧结温度不超过1203K,Mg元素没有明显损失;当烧结温度超过1203K,会引起Mg的大量挥发损失.电化学性能分析结果表明,烧结温度不超过1203K,合金放电能力主要受合金组织形成与均匀性影响;而烧结温度超过1203K,Mg元素挥发损失成为影响合金放电能力的决定因素.烧结条件为873～1123k保持24h、1203k保持2h,是制备La0.67Mg0.33Ni2 5Co0.5贮氢合金的适宜工艺.用该工艺制备的La0 67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金Mg含量稳定(2.92%质量分数)、微观组织均匀、放电容量高(395mAh/g)、活化性能好(2个循环).

La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_(2.5)Cu_(0.5)贮氢合金磁热处理工艺的正交设计

利用L9(34)正交表安排实验,考察磁热处理的温度、时间及磁感应强度对La0.67Mg0.33N i2.5Cu0.5合金的吸放氢反应热力学和动力学的影响,结合极差分析和方差分析研究了各因素对考核指标的显著性影响,并得到合金磁热处理的优化工艺:热处理温度850℃,处理时间1 h和磁感应强度4 T.在此条件下处理后的合金,吸放氢的质量分数分别为1.33%和1.14%,焓变为-59.69 kJ/mol,吸热峰顶所对应的温度为86.3℃,吸放氢特征时间(tξ=0.875)分别为11.2和108.7 s.结果表明,该合金与其它工艺下的样品相比,吸氢量最大,放氢后物相结构最稳定,吸热峰顶所对应的温度最低,吸放氢速度最快.

钾离子电池正极材料K0.5Ni0.33Mn0.67O2的制备与电化学性能

为了探究Ni元素掺杂对正极材料的性能影响,采用共沉淀与固相烧结两步法制备了钾离子电池正极材料K0.5Ni0.33Mn0.67O2。利用X射线衍射和扫描电镜分别对材料进行物相和形貌分析,采用恒电流充放电测试、循环伏安法(CV)研究了K0.5Ni0.33Mn0.67O2的电化学性能和嵌脱K+过程动力学。实验结果表明,制备的K0.5Ni0.33Mn0.67O2材料结晶度高,循环稳定性良好;在10、20、50、100、200 mA/g倍率下的最大放电容量分别为81.20、64.18、59.68、48.42、37.64 mA·h/g,倍率性能良好。