金属氢化物氢压缩器用Ti-Mn／Ti-Cr多元储氢合金

根据金属氢化物的热力学特性，储氢合金可应用于热驱动化学氢压缩器。针对热驱动化学氢压缩器用储氢合金的要求，系统研究了Ti-Mn系和Ti-Cr系多元储氢合金的储氢性能，研究了Cr／Mn比，Fe部分取代Cr，Zr部分取代Ti以及A侧过化学计量对Ti-Mn系和Ti-Cr系多元储氢合金的储氢容量、吸放氢平台特性（包括压力、滞后和平台倾斜度等）、热力学性能、活化和动力学性能的影响，筛选出一对性能优良的储氢合金（Ti0.95Zr0.07）（Mn1.1Cr0.7V0.2）和（Ti0．95Zr0.07）（Cr1.4Mn0.4Fe0．1Cu0.1）分别作为两级热驱动化学氢压缩器的低压级和高压级合金。以此2合金设计制作了氢容量为50L的压缩器，以水作为热交换介质可将压力为2．5MPa氢气压缩到40MPa以上。     

球磨制备Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(2.7)Mn_(0.5)Cr_(0.7)Ni_(1.75)-15wt%A_2B_7复合储氢材料及其电化学性能研究

采用球磨和表面改性方法制备了复合储氢材料Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75-15wt%La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3。研究和分析表明,钒基Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.7铸态合金由bcc结构固溶体相和六方晶系C14型Laves相构成三维网状组织,球磨改性后钒基合金与La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3之间并未发生合金化反应。电化学性能研究表明,经球磨改性后复合材料Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75-15wt%La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3能明显增加合金的电极放电容量。铸态钒基合金和球磨复合材料均具有良好的电化学循环稳定性,其中球磨1h后电极最大放电容量为300.1mA/g,经100次循环后的电化学容量保持率为97.2%,球磨5h后试样的循环稳定性高达99%。     

球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75—15wt％A2B7复合储氢材料及其电化学性能研究

采用球磨和表面改性方法制备了复合储氢材料球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75-15wt％La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3.研究和分析表明,钒基Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.7铸态合金由bcc结构同溶体相和六方晶系C14型Laves相构成三维网状组织,球磨改性后钒基合金与La1.5Mg0.55Ni0.7Al0.3之间并未发生合金化反应。电化学性能研究表明,经球磨改性后复合材料球磨制备Ti0.8Zr0.2V2．7Mn0.5Cr0．7Ni1．75-15wt％La1.5Mg0.5Ni6.3Al0.3能明显增加合金的电极放电容量。铸态钒基合金和球磨复合材料均具有良好的电化学循环稳定性,其中球磨1h后电极最大放电容量为300．1mA／g,经100次循环后的电化学容量保持率为97．2％,球磨5h后试样的循环稳定性高达99％。     

Electrochemical Properties and Reaction Mechanism of Ti-V Multiphase Alloy at High Temperature

研究333 K时Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3 合金的循环稳定性和高温倍率放电性能。333 K时,当放电电流密度为60 mA/g时,Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3合金第1次放电容量为450 mAh/g。随着充放电循环的进行,放电容量迅速降低。当放电电流密度为2400 mA/g,截止电压为0.6 V时,Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3合金的放电容量仍达到160 mAh/g。并详细探讨影响以上合金电化学性能的因素     

镀铜处理Ti-Mn基储氢合金电极的电化学性能

采用化学镀铜的方法对Ti0 .2 6Zr0 .0 7V0 .2 3Mn0 .1 3Ni0 .3Cr0 .0 1 储氢合金进行表面包覆处理 ,研究了包覆合金电极的电化学性能。实验结果表明 ,经过包覆镀铜处理的Ti0 .2 6Zr0 .0 7V0 .2 3Mn0 .1 3Ni0 .3Cr0 .0 1 储氢合金活化性能有所降低 ,最大电化学容量略有减小 ,而循环稳定性有了显著的提高。其主要原因在于包覆镀铜处理在一定程度上延缓了合金与电解液之间的氧化腐蚀反应 ,循环伏安特性曲线的测量结果证实了这一点。     

Ni对V基合金电极材料电化学性能的影响

钒基复合材料V-Ti-Cr-Fe作为气态贮氢合金,其吸放氢容量很大.常压下其吸放氢平台很低.在此基础上用Ni替代Ti或Cr元素,进行电弧熔炼法形成多元合金,可优化出一种具有较好贮氢性能的合金作为电极材料.实验表明,用Ni代替其中的Ti或Cr对改性后的V基储氢合金的放电容量有不同程度的提高.当不含Ni时,它基本上没有放电量;Ni的摩尔分数x=0.1时,其放电容量可达到190.7mAh/g.具有良好的电化学循环稳定性;当循环次数达100次时,它的容量保持率达99%以上,并有效地提高了电催化活性,降低了合金的阻抗.     

Cu部分替代Mn对合金Ti0.3Zr0.225V0.25Mn0.20Ni0.55电化学性能的影响

为了改善Ti基储氢合金的电化学性能,采用Cu元素部分替代Mn元素的方法,分析研究了Ti基储氢合金Ti0.3Zr0.225V0.25Mn0.20-xNi0.55Cux的相结构及电化学性能.结果表明,合金均由六方结构的C14型Laves主相和立方结构的TiNi第二相构成;随着Cu元素替代量的增大,合金的活化性能降低,而循环稳定性得到很大程度的改善.     

新能源汽车零部件用镁合金的改性研究

制备了新能源汽车零部件储氢电池用Mg2Ni和Mg1.7Al0.2Ti0.1Ni0.8Cr0.2镁合金,并进行了显微组织、物相组成、充放电性能和耐腐蚀性能的测试。结果表明,与未添加合金元素的Mg2Ni合金相比,Mg1.7Al0.2Ti0.1Ni0.8Cr0.2合金的放电容量最大值从126 m Ah/g增加至768 m Ah/g;20次充放电循环后放电容量的衰减率下降78.44%,腐蚀电位正移251m V,Mg1.7Al0.2Ti0.1Ni0.8Cr0.2合金的充放电性和耐腐蚀性得到显著提高。     

Ti-Zr-V-Mn-Ni固溶体贮氢合金电极衰变机理的探讨

采用FESEM-EDS、EIS及ICP-MS技术对Ti0.26Zr0.07V0.24Mn0.1Ni0.33合金电极的容量衰减机制进行研究。该合金的容量衰减涉及到以下三方面:随循环次数的增加,合金电极表面的裂纹明显加宽、加深,存在氧化现象,这既增加电极的内阻,又阻碍氢在合金内的扩散;电荷转移电阻增加,交换电流密度减小,这些动力学因素的变化使得氢化物电极的放电容量逐渐减小;合金组分元素V、Ti和Zr的腐蚀溶解明显,这是合金电极容量衰减的主要原因之一。     

Ti3B4表面修饰对Mg45Ti3V2Ni50合金电极循环稳定性的影响

用机械合金化法合成不同组成的Ti-B系列的复合物与Mg45Ti3V2Ni50储氢合金.探索Ti、B复合修饰对Mg45Ti3V2Ni50合金循环稳定性的影响,筛选出对Mg45Ti3V2Ni50合金电极综合修饰效果较好的Ti3B4.将Ti3B4以不同质量比对Mg45Ti3V2Ni50合金电极球磨修饰.结果表明:不同比例的修饰,对储氢合金电极循环稳定性的提高程度不同,持久性不同,Ti与B复合修饰提高镁基储氢合金的循环寿命存在一个最佳组成和最佳比例.     

金属氢化物氢压缩机用AB2型Ti- Mn基储氢合金研究

制备了AB2型Laves相Ti- Zr- Mn- Cr- V- Fe系列氢压缩材料,对于V- Fe、Mn/Cr比值和Zr含量对合金吸放氢平台特性和热力学性能的影响进行了研究,优化出具有优异综合储氢性能的氢压缩材料Ti0.9Zr0.1Mn1.4Cr0.35V0.2Fe0.05合金.该合金具有较低的吸放氢平台压力、较小的压...     

Relationship between phase composition and corrosion resistanceof Ni-Ti-Nb based shape memory alloys

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＮｉ Ｔｉ Ｎｂａｌｌｏｙｓ ,ｏｎａｃｃｏｕｎｔｏｆｔｈｅｉｒｓｈａｐｅｍｅｍ ｏｒｙａｎｄ ｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｈｙｓｔｅｒｉｓｉｓ ,ｈａｖｅｂｅｅｎｐａｉｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｂｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｆｏｒｍａｎｙｙｅａｒｓａｎｄｐｒｏ ｐｏｓｅｄｆｏｒｖａｒｉｏｕｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ[1～ 5] .Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｈｙｓｔｅｒｉｓｉｓｄｕｅｔｏ β ＮｂｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎＮｉ Ｔｉｍａｔ…     

硼添加对(Ti0.65Zr0.35)1.10(V0.5Mn0.3Cr0.4Ni0.8)Bx合金结构和电化学性能的影响

采用X射线衍射仪、扫描电镜和电化学测试设备,研究添加不同含量硼对(Ti0.65Zr0.35)1.10(V0.5Mn0.3Cr0.4Ni0.8)Bx (x=0,0.01,0.05,0.1,0.2)储氢合金组织结构和电化学性能的影响。结果表明,由于硼的添加,合金中出现了不易形成氢化物的棒状VB相,降低了合金的可逆放电容量,提高了合金的活化性能、循环稳定性和合金的倍率性能。分析表明,主要是由于棒状VB相增加了氢在合金中的扩散通道,增加了相界面,减小了合金在充放电过程中的晶格应力。合金电极的反应阻抗随着硼含量的增加而减小,合金的倍率性能和循环性能明显优化。     

钛专利1则

研究了Ti0.8Zr0.2Mn2-xCrx(x=0.2,0.4,0.6,0.8和1.0）系、Ti0.9Zr0.2Mn1.8V0.2和Ti0.9ZrxMn1.8-yCryV0.2(x=0.1,0.15和0.2);y=0.2和0.4）系AB2型Ti-Mn基合金的储氢性能和晶体结构。结果表明：Zr元素对A侧Ti的部分置换和A侧过化学计量可显著提高合金的活性性能及吸放氢量。这些合金的主相均为C14型Laves相,其储氢量随点阵参数a,c和晶胞体积V的增加而提高,当a≥0.4894nm,c≥0.8040nm或V≥0.1668nm∧3时,储氢量可达到235ml/g以上。     

Ti0.9Zr0.2Mn（1.8—x）MxV0.2（M=Ni,Cr;x=0,0.2）合金的贮氢性能

研究了Ti0.9Zr0.2Mn(1.8-x)MxV0.2(M=Ni,Cr;x=0,0.2)合金的晶体结构与贮氢性能。结果表明,Ti0.9Zr0.2Mn1.6Ni0.2V0.2和Ti0.9Zr0.2Mn1.6Cr0.2V0.2的贮氢量达到240mL/g。合金的主相均为C14 Laves相,镍,铬的取代使点阵常数和晶胞体积增大,P－C－T曲线的滞后降低,压力平台的倾斜度增加。     

元素Ti对贮氢合金ZrMn0．7V0．2CO0．1Ni1．2相结构和电化学性能的影响

研究了元素Ti对贮氢电极合金ZrMn0.7V0.2Co0.1Ni1.2的相结构、相组成以及电化学性能的影响。结果表明，对于合金Zr1-xTix(Mn0.7V0.2Co0.1Ni1.2)，其母体合金的主相为C15型Laves相，并含有少量的非Laves相Zr7M10；但随着掺Ti量的增加，合金中出现C14型Laves相，而且其含量逐渐增加；在x=0．1～0．2时，合金中还出现少量的TiNi相，而在x=0．4～0．5时，非Laves相Zr7M10和TiNi相全部消失，说明元素Ti大量的掺杂抑制了第二相的产生：而且随着Ti含量的增加，合金中的C15型和C14型Laves相的晶格常数逐渐减小。电化学测试结果发现，当含Ti量x=0．2时，合金有最大放电容量Cmax为354mAh／g，在放电电流为300mAh／g条件下，高倍率放电性能比母体合金提高了15％。     

MICROSTRUCTURE AND ELECTROCHEMICAL CHARACTERISTICS OF Zr0.9Ti0.01（Ni1.1.Mn0.7V0.2）x METAL HYDRIDE ELECTRODE

The crystal structure,the phase composition and the electrochemical characteristics of Zr0.9 Ti0.1(Ni1.1Mn0.7V0.2)x(x=0.90,0.95,1.00,1.05) alloys were investigated by means of XRD,SEM,EDS and electrochemical measurements.It was shown that all alloys are multiphase with C15 Laves phase as a main phase along with C14 phase and some secondary phases.And the amounts of the C14 phase and secondary phases in the four alloys increases with decreasing x.The results indicated that the various stoichiometric ratios have great effects on the electrochemical characteristics such as the maximum discharge capacity,discharge rate capability and self-discharge properties etc.for Zr0.9Ti0.1(Ni1.1Mn0.7V0.2)x(x=0.90,0.95,1.00,1.05)alloys.The hyper-stoichiometric Zr0.9Ti0.1(Ni1.1Mn0.7V0.20)1.05 exhibits the maximum discharge capacity of 332mAh·g^-1.The C14 phase and secondary phases seems to mprove discharge rate capability of the alloys.     

Ti-Cr基合金的储氢性能及晶体结构

研究了Ti1＋xCr1.2Mn0.8（x=0．0,0．1,0．2,0．3）系和Ti1＋xCr1.2Mn0.8-6My（M=Fe,Ni,Cu,V,VFe;x=0．0,0．1;y=0．1,0．3）系AB2型合金的储氢性能和晶体结构．XRD结果表明,合金主相为C14（MgZn2）型Laves相,可以保证较高的吸、放氢量．通过A侧过化学计量以及B侧用Fe,Ni,Cu,V,VFe分别替代部分Mn,增加了点阵常数和晶胞体积,降低了P—C—T曲线的滞后．由相应数据寻找出适合于金属氢化物氢压缩机的高压端储氢合金．结果表明,合金TiCr1．2Mn0．5Fe0．3与Ti1.1Cr1.2Mn0.5Cu0.3具有良好的储氢性能和压缩特性,可以作为性能优良的高压端储氢合金．