High-temperature electrochemical performance and phase composition of Ti_(0.7) Zr_(0.5) V_(0.2) Mn_(1.8-x)Ni_x hydrogen storage electrode alloys

The rapid development of electric vehicles demands the development of high performance nickel metal hydride battery that is able to endure high temperature. The discharge properties of Ti 0.7 Zr 0.5 V 0.2 Mn 1.8- x Ni x ( x =0.4, 0.8, 1.1, 1.4, 1.7)hydrogen storage alloys was investigated and its phase composition was analyzed using X ray diffraction. The results show that the cycling life was improved as the content of nickel increases. When x =0.4, 0.8, 1.1 and 1.4, the main phase is MgZn 2 type C14 Laves phase and the second one is cubic TiNi phase. When x =1.7, the Laves phase structure disappears. EDAS analysis shows that the increase of nickel content is effective in suppressing the dissolution of vanadium component in alloys. [

高性能贮氢合金电极的成分设计

MH Ni电池的关键技术是负极材料———贮氢合金 ,而贮氢合金的性能主要取决于它的成分。从MH电极失效分析和MH Ni电池对负极材料的性能要求出发 ,详细讨论了AB5 型贮氢合金的各项性能与各种合金元素之间的关系 ,这些性能包括贮氢合金的吸氢量、平衡氢压、吸放氢滞后性、单胞体积和轴比c/a的大小、显微硬度、耐蚀性、高倍率放电性能及合金电极的温度特性等。同时对非化学计量比贮氢合金和低Co、无Co贮氢合金也进行了讨论。指出了合金成分设计应考虑的各个方面。

V取代TiCr基储氢合金中部分Cr对储氢性能的影响

研究了以V取代TiCr基储氢合金中的部分Cr对合金的吸氢平台压力、储氢容量以及储氢性能的影响。X射线衍射分析表明, 合金的相组成随着合金中V含量的增加由单一的Laves相经由两相混合共存逐渐转变为单一的体心立方相; 压力-温度-组成测试结果表明: V取代TiCr1.8合金中的部分 Cr可以有效降低合金的吸氢平台压力, 提高合金的最大储氢量, 同时合金吸氢反应的焓变也有很大的增加。

稀土-镁-镍系储氢电极材料的研究进展

介绍了国内外对各种多元及多相稀土-镁-镍系储氢电极材料的研究进展,主要包括材料的组成、制备方法、组织结构以及吸放氢动力学行为和电化学性能方面的研究。

电化学方法研究贮氢电极合金的P-C-T曲线

根据电化学和热力学的基础理论,考虑了氢气的逸度、碱液中水的活度以及碱液中水蒸汽的分压等影响因素,精确计算了金属氢化物电极反应的能斯特方程。结合三电极测试体系,建立了一套贮氢电极合金的P-C-T曲线电化学测定方法,并给出实验操作及相关参数确定的细节。该方法适用于涉及到大量实验工作的贮氢电极合金的成分优化及工艺研究。

快淬Mm(NiCoMnTi)_5贮氢合金的温度特性及其机理探讨

采用快淬工艺可明显提高合金的综合性能特别是合金的循环稳定性，因而与快淬技术相关的研究如纲米晶贮氢材料等越天越显元出其实用价值，采用快淬工艺制备的ＭｍＮｉ３．８Ｃｏ０．６Ｍｎ０．５５Ｔｉ０．０５贮氢合金的室温（２５℃）下的电化学性能及其结构已有报道，但还没有刘其温度特性进行研究。本文应用单辊法制备了成分为ＭｍＮｉ３．８Ｃｏ０．６Ｍｎ０．５５Ｔｉ０．０５的贮氢合金，并应用三用极法测量了该合金任不同漫度下的电化学特性，如活化速度、放电容量、高倍率放电能力以及循环稳定性。实验发现，温度对该合金的电化学性能有着非常大的影啊：温度越高，合金的活化速度越高，循环稳定性则越低；合金的放电容量随温度的升高而增大，但达到一定温度（如３５℃）后，放电容量将呈下降趋势。对温度与合金的电化学性能之间的关系也进行了理论分析。

复合材料氢气瓶快充过程温升控制方法研究

复合材料氢气瓶对使用温度有限制,一般要求不高于85℃。氢气瓶在快速充装过程会产生温升,且氢气瓶快充温升与充装参数、气瓶几何参数、气瓶壁面热力学参数等相关。依据理论分析得出了相关影响因素对绝热快充过程温升的影响规律,结合试验与数值模拟数据研究了不同充装压力、初始压力、初始温度与充装速率下的温升,并得出各参数对温升的影响规律。最终依据氢气瓶快充温升研究结果,得出氢气瓶快充过程温升的计算公式,与试验结果相比,误差基本在5%以内。并进一步提出控制温升方法,认为通过控制加注速率或初始温度能有效控制加注温升。

工作温度对贮氢合金RENi_(3.55)Mn_(0.4)Co_(0.75)Al_(0.3)电化学性能的影响

针对电动车用大型动力 Ni/ MH电池工作温度较高的特点 ,系统地研究了 3种工作温度 (2 5℃ ,40℃和 6 0℃ )对贮氢合金 RENi3.55Mn0 .4Co0 .75Al0 .3 电化学性能的影响。研究结果表明 ,RENi3.55Mn0 .4Co0 .75Al0 .3 合金具有单一的Ca Cu5型 L a Ni5相结构 ;当工作温度从 2 5℃提高至 6 0℃时 ,合金的放氢平衡压力从 0 .0 4MPa升高至 0 .13MPa,同时放氢平台的宽度变窄 ,倾斜度增大 ,从而导致该合金的放氢量降低 ;随着温度的升高 ,合金的活化性能得到显著改善 ,但合金的最大放电容量和循环稳定性明显降低 ;而中高温 (40℃和 6 0℃ )时合金的高倍率放电性能则明显优于室温(2 5℃ )

TiCrMo三元储氢合金的结构和性能

采用XRD、SEM和PCT法研究Mo取代TiCr1.8合金中的部分Cr对其结构和储氢性能的影响。XRD测试结果表明,随着合金中Mo取代Cr的量的增加,合金的相组成首先转变为MoCr体心立方(BCC)相与Laves相共存,Laves相的含量逐渐降低;当Mo含量超过一定量时,合金的相组成转变为MoCrBCC相与微量的α-Ti相共存;MoCrBCC相的晶胞参数随合金中Mo含量的增加而增大。合金的压力组分温度(PCT)测试结果表明,合金的吸氢量随合金中Mo含量的增加而减少。

镁基储氢复合材料的研究进展

综述了镁基储氢复合材料开发和研究的最新进展,重点介绍了稀土/镁基储氢复合材料和镍/镁基储氢复合材料的主要种类、吸放氢性能和相关的制备工艺,简要分析了钛、铁、钒、锆/镁基储氢材料的研究现状和存在的问题,讨论了镁基储氢复合材料在储氢电极材料方面的应用前景。

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。

MH/Ni电池复合贮氢合金负极材料的研究进展

制备复合合金是改善贮氢合金性能的一条有效途径。归纳了MH/Ni电池复合贮氢合金负极材料不同的制备方法。从机械合金化法、熔炼法、粉末烧结法和机械混合法等4个方面,对用于MH/Ni电池负极材料的复合贮氢合金的研究现状进行了分析和综述,并提出了目前研究中存在的几个问题。

取代元素对Mm-Ni基合金放电特性的影响

研究了Co,Mn,Al等取代元素对Mm-Ni基贮氢合金放电温度和速率特性的影响.结果表明,取代元素可提高Mm-Ni基合金氢化物的稳定性和较高温度下的放电性能,但它们对合金与氢反应的动力学特性有不同程度的损害.降低了合金在较低温度时的放电效率.使放电速率特性恶化.

电沉积镍-储氢合金复合电极的析氢电催化性能

采用电沉积方法制备了镍稀土储氢合金(NiAB5)复合电极,利用稳态极化曲线及电化学交流阻抗技术研究了该电极在2800KOH溶液中的析氢电催化性能,并用扫描电镜观测了电极的表面形貌.结果表明,与电沉积纯Ni电极相比,NiAB5复合电极具有较低的析氢过电位和电化学反应阻抗以及较大的交变电流密度和比表面积,在纯Ni及NiAB5电极上析氢反应的标准活化自由焓分别为74.2kJ/mol和39.8kJ/mol,即NiAB5复合电极表现出较高的析氢电催化活性.复合电极在碱性溶液中的析氢反应符合VolmerHeyrovsky历程,电化学脱附为反应速度的控制步骤.

AB_5型贮氢合金低温放电性能影响因素的研究

为了寻找测试贮氢合金低温(233K)放电性能的最优条件,采用三电极方法,测试了电极在低温不同条件下的放电容量。结果表明:搁置时间达到4h后,合金内外温度达到平衡;电解液密度为1.33g·ml-1、压片压力为3.5MPa、镍粉与贮氢合金粉比例为3∶1时,合金具有较好的低温放电性能;铜粉作为添加剂时,贮氢合金的低温放电性能不好;添加细小镍粉的贮氢合金电极比镍粉尺寸大的电极的低温放电容量高;活化制度对贮氢合金低温放电性能影响不大。

Mg-Cu合金的储氢特性研究

采用扩散烧结的工艺制备出Mg—Cu多相储氢材料；XRD分析表明烧结产物为Mg2Cu、MgCu2和Cu三相，经20次的吸放氢循环后，该多相材料的储氢量质量分数为2．55％；根据PCT测试结果，得到放氢平衡压和温度的关系式为：1nP（atm）=-9006．8／T＋17．817，从而得到1．0atm下的放氢温度为233℃。

纳米钙钛矿型氧化物/复合材料储氢性能的研究进展

钙钛矿型氧化物电极材料具有良好的活化性能和电化学容量,已成为一种倍受关注的新型电极材料。本文基于钙钛矿型氧化物作为镍氢电池负极材料的国内外研究现状,从纳米氧化物的制备、元素掺杂与异质体系复合三个方面,综述了纳米钙钛矿型氧化物及其复合材料取得的研究进展与亟待解决的问题,并探讨了其未来的研究趋势。

环境温度对RE(NiCoMnAl)_5贮氢合金电化学性能的影响

对LaxCe0 .9-x(PrNd) 0 .1 (Ni3 .5 5 Co0 .75 Mn0 .4Al0 .3)合金 (x =0 .4～ 0 .9)在不同温度下( 2 98K～ 333K)的电化学性能进行了系统的研究 .结果表明 ,随着温度由 2 98K升高到 333K ,合金的活化性能得到改善 ;合金的最大放电容量增大 ,并在 313K时达到最大值 (平均提高了 2 2 .9mAh/g) ,而当温度提高到 3 33K时 ,各合金的最大放电容量又大幅度下降 (平均降低了 83 .9mAh/g) ;随着温度的升高 ,合金的高倍率放电性能得到改善 ,但合金的循环稳定性明显降低 (在 1C充放电电流下经2 2 0次充放电循环后的容量保持率平均降低了 4 0 %以上 ) .

浇注温度对TiNi储氢电极合金性能的影响

为改善Ti Ni储氢电极合金的性能,在不同的浇注温度下制备了Ti Ni储氢电极合金,并测试分析了合金的放电性能和电化学腐蚀性能。结果表明：与1400℃相比,浇注温度1460℃时Ti Ni储氢电极合金的放电容量增大32%,腐蚀电位正移118 m V。随浇注温度从1400℃增至1480℃,合金的放电性能和电化学腐蚀性能均先提高后下降。Ti Ni储氢电极合金的浇注温度优选为1460℃。

贮氢电极温度特性的研究

研究了温度对MlNi3.5MnCo0 .4Al0 .1 和MlNi4.0 Mn0 .5Co0 .4Al0 .1 (Ml:富镧混合稀土金属 )贮氢电极性能的影响 结果表明 ,温度对贮氢电极的容量、快速放电能力、过电位等均有比较明显影响 ,并且贮氢合金组成不同 。