钒-氢反应规律与钒基固溶体贮氢合金开发

钒基固溶体贮氢合金是近年来开发的一种新型高性能贮氢材料。文中介绍了钒—氢反应的基本规律及钒基因溶体贮氢材料的特点，并对钒基因溶体贮氢合金的研究及开发现状进行了综述。     

钒基固溶体贮氢合金研究现状

贮氢合金是MH/Ni电池技术的核心,为了满足镍氢电池作为动力电池的要求,开发低成本、高功率、高稳定性的贮氢合金,近年来人们在进一步提高其电化学性能方面做了大量工作。钒基固溶体贮氢合金是近年来开发的一种新型高性能贮氢材料。介绍了氢钒反应特点和钒基固溶体合金的制备方法,对无电化学活性的基质合金,用元素取代、合成复合合金和多相合金等多种方法,得到一些性能较好的负极材料。并对钒基固溶体贮氢合金的研究及开发现状进行了综述,指出了固溶体合金的研究方向。     

镁基贮氢合金制备方法的研究进展

就镁基贮氢合金的主要制备方法：熔炼法、机械合金化法、置换扩散法、固相扩散法、氢化燃烧合成法的研究进展进行了报道,讨论了不同方法对合金性能的影响。研究表明,镁基贮氢合金吸氢量大（MH2为7.6%）,并具有良好的吸氢性能。     

钒基固溶体贮氢合金的研究进展

基于目前钒基固溶体贮氢合金研究现状,介绍了钒氢反应原理,对钒基贮氢合金理论计算、合金制备及性能改善等方面的研究进行了总结,并对合金成本等问题进行了讨论。钒基体心立方结构固溶体贮氢合金具有高容量、氢化反应条件温和、抗粉化性能好,动力学性能优越等特点。尤其作为燃料电池用贮氢罐的候选材料,具有很好的开发应用前景。钒从吸氢至完全饱和的整个过程,结构在发生变化:BCC(α)→BCT(β)→FCC(γ)。利用材料计算方法对合金热力学、晶格参数、电子原子比等方面进行理论计算,能够为实验研究提供理论指导。通过一种或多种元素添加或替代和热处理能够显著改善钒基固溶体贮氢合金的贮氢性能,但在高吸氢容量的前提下保证合金能够在适中条件下释放大部分氢仍是该系合金开发的关键之一。高纯钒价格昂贵,在不显著减小最大容量的基础上有效降低钒基贮氢合金的成本是该合金研究的另外一个关键点。     

贮氢合金材料的开发及应用

指出贮氢材料是一类新型高性能材料,介绍了镁系、稀土系、钛系、锆系等贮氢合金的开发状况,综合论述了各种贮氢材料的应用研究的进展情况.     

专利信息

一种含钛冶金炉渣综合利用的方法,由钛铁矿或高钛渣亚熔盐法清洁生产二氧化钛和六钛酸钾晶须的方法,B相纳米二氧化钒的制备方法,一种制备高晶化纳晶二氧化钛光催化剂的蒸汽热方法,一种高活化性能的钒基固溶体贮氢合金,长循环寿命的钒基固溶体贮氢合金……     

浅议储氢合金的研究现状及发展

综述了几种类型的储氢合金,包括AB5型稀土系储氢合金、AB3型储氢合金、AB2型Laves相合金、AB型钛系合金、镁基储氢合金以及钒基固溶体型储氢合金等,并展望了储氢合金的发展方向。     

LaNi3.8Al0.75Mn0.45Zrx（x=0,0.05,0.1）合金的贮氢及抗粉化性能

添加少量Zr能增大LaNi3.8Al0.75Mn0.45合金氢化反应的焓变, 从而降低其室温的吸氢平台压力, 但吸氢量变化不显著, 合金表现出了与LaNi3.8Al0.75Mn0.45合金相当的贮氢性能.而Zr元素的添加使得LaNi3.8Al0.75Mn0.45Zr0.05合金中形成了多种非吸氢的杂质相, 同时由于Zr固溶到基体中提高了基体的强度, 合金的抗粉化性能得到了很大的提高.     

稀土基AB5型复合贮氢合金的研究进展

制备复合合金是改善贮氢合金性能的一条有效途径。本文对国内外各种多元以及多相稀土复合贮氢材料的研究现状进行了综合评述，主要涉及了AB5-AB2型复合贮氢合金和镁基-AB5型纳米复合贮氢合金的进展。阐述了各种复合材料的组成，微观结构以及电化学性能等，并展望了今后复合贮氢材料的研究方向为应用基础性的研究，如复合作用机制、对热力学性能的影响等方面的研究。     

钒基固溶体型贮氢合金的研究进展

金属钒具有吸氢量大、抗粉化性能好等优点，但是有效吸氢量较低，只有一半的氢能够释放出来，没有实用价值。在V-Ti二元合金的基础上形成的三元合金V-Ti-M(M代表Cr，Mn，Fe，Ni等)具有良好的贮氢性能。Ti／Cr比对V-Ti-Cr合金性能影响很大，Ti/Cr比值为0．75时V-Ti-Cr合金具有最大的贮氢量和有效吸氢量，同时热处理可以有效地提高V-Ti-Cr合金的有效吸氢量，并降低V的使用量。添加Mn的三元合金具有BCC和Laves相双相结构。V-Ti-Fe合金的贮氢量很高，并有希望利用便宜的钒铁做钒源。此外，V基固溶体合金还可以用于镍氢电池负极，如V-Ti-Ni合金具有很高的放电容量，目前需要解决其循环稳定性差和成本高的问题。     

Electrochemical properties of cobalt-free La0.80Mg0.20Ni2.85Al0.11M0.53 （M=Ni, Si, Cr, Cu, Fe） alloys

In order to investigate the effect of different B-site additions on phase structure and electrochemical properties of cobalt-free La-Mg-Ni based alloys, La0.80Mg0.20Ni2.85Al0.11M0.53 (M=Ni, Si, Cr, Cu, Fe) hydrogen storage alloys were prepared and studied systemati-cally. X-ray powder diffraction showed that the alloys consisted mainly of LaNi3 phase and LaNi5 phase except that Cr addition caused a minor Cr phase. Electrochemical testing indicated that alloys with additional Ni, Cr, Cu or Fe were activated within only 1-2 cycles, while that with Si addition needed 4 cycles. Adding Si, Cu and Fe increased cycling stability of La-Mg-Ni based alloys. However, maximum discharge capacity decreased from 362 mAh/g to 215 mAh/g in the order of Ni>Fe>Cu>Cr>Si. In addition, electrochemical kinetics of alloy electrodes was also researched by measuring high rate discharge ability (HRD), hydrogen diffusion coefficient (D) and limiting current density (IL).     

氢化燃烧法合成镁基储氢合金进展

以Mg2 Ni为例系统综述了氢化燃烧法制备镁基储氢合金的进展 ,包括其工作原理 ,氢化燃烧法和其它制备镁基储氢合金方法的比较 ,影响氢化燃烧的因素以及材料的氢化特性。较为详细地介绍了国内外的研究状况并进行比较 ,通过比较Mg2 Ni、Mg2 FeH6 、Mg2 CoH5等储氢合金的吸氢性能 ,指出制备镁基储氢合金的理想发展方向应该是采用复合方法获得实用产品 ,即结合氢化燃烧 ,机械合金化 ,多元化 ,纳米化等方法 ,制备非晶态合金 ,以期达到低温下吸放氢量大于 5 %(质量分数 ) ,具有良好的动力学性能 ,使用寿命长 ,低价格的效果。     

镁基合金的储氢功能

镁及其合金独特的热力学性质可使其用作充电电池的电极材料以及储氢材料,这不仅因为它的价格相对低廉,而且对环境不造成威胁,更重要的是它的优异的储氢功能.该文综述并预测了镁基合金在储氢材料上的应用前景.     

低放氢压的Ti-Mn基Laves相贮氢合金

研究了Ti/Zr比与Mn/Cr比变化对Ti Mn基Laves相贮氢合金贮氢性能的影响 ,发现随Ti/Zr比降低 ,合金放氢压降低 ,贮氢量略微增加 ,平台坡度变陡 ;随Mn/Cr比降低 ,合金放氢压降低 ,平台区变短 ,但合金的贮氢量变化不大。Ti0 .85Zr0 .15Mn1.6-yCryV0 .32 Fe0 .0 8系列合金当 0 1≤y≤ 0 2时比较适宜作为小型燃料电池的氢源。     

热处理对Ti-Mn基Laves相贮氢合金性能的影响

研究了热处理欠化学计量Ti-Mn基贮氢合金性能及组织结构的影响。研究表明，热处理提高了合金的贮氢量，拓宽了合金P-C-T曲线平台，但增加了平台斜率。通过扫描电镜能谱分析及X射线衍射分析发现，热处理增大了合金相的晶格常数及单胞体积，同时有效地提高了合金成分的均匀性，减少了C15型Laves相在合金中的含量；而热处理后平台斜率的增大可能与合金的价电子/原子比有关。     

贮氢合金常见表面处理技术的研究和进展

根据国内外有关贮氢合金表面性质的研究,综述了几种常见贮氢合金表面处理技术的研究现状和进展,以及对ＭＨ电极的电化学容量、电催化性能、循环稳定性、快速充放电能力和自放电性能等的影响,提出了今后的发展方向。     

稀土储氢合金性能影响因素分析

稀土储氢合金具有容量高、可大功率充放电、循环寿命长、无污染等优点,是镍氢电池负极的主要材料.近年来,我国在稀土储氢合金的研究与应用方面都取得了很大的成绩.结合此领域近几年国内外的相关实验研究成果,分别对影响稀土储氢合金性能的制备工艺、组成成分、颗粒度、热处理工艺及表面处理等各方面因素进行了综述,指出我国稀土储氢合金的性能与世界先进水平相比还存在较大差距,今后应积极开发新工艺、加快技术革新,从优化合金成分、降低生产成本、改善合金高倍率放电性能等方面着手加强研究.     

Nd含量对稀土储氢合金REB5性能的影响

设计了用Ｎｄ替代Ｌａ的系列Ｌａ１－ｘＮｄｘＢ５合金，并分析测试了不同含量Ｎｄ的储氢合金的性能。实验发现，Ｌａ１－ｘＮｄｘＢ５合金的晶胞体积与ｘ呈线性关系；平衡氢压与ｘ呈曲线关系；吸氢量与放电容量在ｘ＝０．２最高；循环寿命随Ｎｄ含量增加呈增加的趋势     

Evolution of Hydrogen Storage Alloys Prepared by Special Methods

Microstructure characteristics and electrochemical properties of hydrogen storage alloys prepared by gas atomization, melt spinning and strip casting respectively were outlined.The advantages, disadvantages and research development of the above methods for preparing hydrogen storage alloys were explained.The strip casting is a new special means for preparing AB5 rare earth hydrogen storage alloys of high performance and low cost, and the study of the strip casting for preparing hydrogen storage alloys is presented specially.