La0.65Mg0.35Nix (x =3.0~3.5)储氢合金电极自放电性能研究

系统地研究了La0.65Mg0.35Nix(x=3.0～3.5)储氢合金电极的自放电性能。结果表明,随着Ni含量的增加,合金电极最大放电容量从350.6mAh·g-1(x=3.0)增加到351.2mAh·g-1(x=3.1),然后减小到244.1mAh·g-1(x=3.5)。72h自放电的容量保持率从77.7%(x=3.0)增加到79.5%(x=3.1),然后又降低到63.5%(x=3.5)。说明适中的Ni含量有利于降低合金电极的自放电率。通过测量合金电极的P-C-T曲线和合金的腐蚀曲线分析了合金电极自放电性能的变化规律。     

Mg3Pr添加对Li-Mg-N-H体系放氢动力学性质的影响

通过XRD、SEM、DSC和等温动力学性能测试等方法研究了M<,g3>Pr的添加对Li-Mg-N-H体系放氢动力学性能的影响.结果表明.采用M<,g3>Pr替代MgH<,2>与LiNH<,2>进行复合后,系统的放氢动力学性能大大提高.这主要是由于M<,g3>Pr经过首次吸氢后分解出细小的MgH<,2>和PrH<,3>....     

Mg2CoH5/PrH3复合添加对Li-Mg-N-H体系放氢动力学性能的影响

通过XRD、SEM、质谱和等温动力学性能测试等方法研究了Mg2CoH5/PrH3复合添加对Li-Mg-N-H体系动力学性能的影响.结果表明,以Mg2CoH5/PrH3复合体替代MgH2与LiNH2进行复合,该体系放氢反应过程中Mg2CoH5与LiNH2反应同时原位弥散析出Co,在Co和PrH3共同作用下该体系的放氢速率...     

La1.3CaMg0.7Ni9储氢合金

采用XRD分析了La1.3CaMg0.7Ni9储氢合金的晶体结构,并研究了合金的气相储氢特性以及电化学性能.结果表明,合金由具有PuNi3结构的LaNi3主相和LaNi5、LaNi2.28第二相构成;在1.6MPa氢压和300K下,合金的储氢量达到1.68%(质量分数),比纯LaNi5的储氢量提高了20%;合金的活化性能良好,经3个充放电循环即可完全活化,其放电容量达到395mA*h/g,比AB5型储氢合金的容量提高了23%,经100次循环后容量保持率为80%.     

Mn元素对储氢合金(La_(0.78)Mg_(0.22))(Ni_((0.9-x))Co_(0.1)Mn_x)_(3.5)的结构及电化学性能的影响

感应熔炼法制备了(La_(0.78)Mg_(0.22))(Ni_((0.9-x))Co_(0.1)Mn_x)_(3.5)(x=0.00,0.01,0.03,0.05,0.07)合金,并在氩气气氛下,以1 173 K温度退火处理。XRD相结构分析表明,合金具有多相结构,随着Mn含量的不同分别含有:La_2Ni_7相、LaNi_5相和LaNi_3相。P-C-T性能测试表明,合金在3 MPa压力和298 K温度下的吸氢量高达1.6 wt.%。电化学测试表明,合金放电容量随着Mn含量的增大而减小,由x=0时的394.2 mAh/g下降到x=0.07时的363.3 mAh/g,充放电循环性能是先下降,后上升,再下降。合金的倍率性能随着Mn含量的增加先上升,后下降,然后又上升。当放电电流密度为3 000 mA/g时,高倍率性能由x=0时的201.6 mAh/g变为x=0.07时的182.9 mAh/g。研究表明当x=0.03时合金具有比较好的综合性能。     

Mg(NH2)2的合成以及Mg(NH2)2-LiH的储氢性能研究

通过机械球磨的方法,将MgH2粉末与高纯NH3球磨反应后在300℃下热处理晶化,制备出了高纯度的Mg(NH2)2。在150~240℃的温度范围内,对Mg(NH2)2+2.2LiH(摩尔比)储氢体系的储氢性能进行了研究,结果发现,在系统脱氢后的产物为Li2Mg(NH)2。放氢动力学揭示了该系统在200~240℃时可逆储氢量可达4.5%(质量分数)左右。该系统在150℃开始脱氢,在动力学数据的基础上可以计算出其活化能为51.7 kJ/mol。此外,脱氢反应的焓变和熵变可由P-C-T曲线得到,其值分别为42.8 kJ/mol H2和149.2 J·K-1/mol H2。     

低温球磨制备镁基储氢材料及其性能研究

用液氮低温球磨技术制备Mg-8 mol%LaNi0.5储氢材料.采用XRD和SEM研究材料的相结构和表面形貌,采用激光法测定粒度分布,采用PCT设备研究材料的储氢性能.结果表明:经过10 h球磨后,该材料有少量合金相生成:材料平均粒度为10um左右;材料具有平坦的吸放氢平台,吸氢量在573 K时为2.33%(质量分数);在4.0 MPa氢压和523～653 K条件下,3～5 min内完成饱和吸氢量的80%以上.低温球磨制备的材料活化性能好,不需活化,平台性能好,动力学性能得到改善.     

储氢材料性能测试装置设计及应用

通过对储氢材料储氢过程特点的分析，自行设计安装了一套测量储氢材料储氢性能的装置。利用该装置在恒容条件测试具有不同初始氢气压力的吸氢动力学曲线，以双排水法测试放氢动力学曲线，并可通过合适的步骤，测得储氢材料的PCT曲线。用该装置对机械球磨获得的镁基储氢材料(Mg-Ni-MnO2)进行储氢性能测试。结果表明：该测试装置设计合理，测试过程可靠；由机械球磨获得的镁基储氢材料的吸放氢动力学性能优异，其PCT曲线表明其吸放氢的滞后性小，在吸放氢循环过程中能量损失小。     

保压时间对储氢合金电极电化学性能的影响

在不同保压时间下制备了Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3储氢合金电极,研究了保压时间对合金电极的活化性能、最大放电容量、放电特性和循环稳定性的影响规律和机制。结果表明,保压时间对合金电极的活化性能基本无影响,而合金电极的其他电化学性能随着保压时间的增大均呈现出先变好后变坏的变化规律,保压时间为15min时,合金展示了最佳的综合电化学性能,电化学性能的改善主要归因于合金电极的电荷转移速度加速和内阻减小。     

保压时间对储氢合金电极电化学性能的影响

在不同保压时间下制备Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3储氢合金电极,研究保压时间对合金电极的活化性能、最大放电容量、放电特性和循环稳定性的影响规律和机制。结果表明,保压时间对合金电极的活化性能基本无影响。合金电极的其它电化学性能随保压时间的增加均呈现出先变好后变坏的变化规律,保压时间为15min时,合金展示了最佳的综合电化学性能,电化学性能的改善主要归因于合金电极的电荷转移速度加速和内阻减小。     

La0．7Mg0．3Ni3．4-xCo0．6Mnx（x=0．0～0．5）贮氢电极合金的结构、储氢特性及电化学性能

La0．7Mg0．3Ni3．4-xCo0．6Mnx(x=0．0～0．5)合金主要由(La，Mg)Ni3相和LaNi5相构成，各相的晶胞参数和晶胞体积均随Mn含量的增加而增大。随Mn含量的增加，合金的放氢平衡压力从0．128MPa(x=0．0)下降到0．067MPa(x=0．5)，导致最大吸氢量从x=0．0时的1．19％(质量分数，下同)逐渐增加到x=0．4时的1．38％。合金的最大放电容量随Mn含量的增加首先从330．4mAh／g（x=0．0)增加到360．6mAh／g(x=0．4)，然后减小到346．9mAh／g(x=0．5)。随Mn替代量的增加，合金电极的高倍率放电能力先改善后降低，合金电极的表面反应阻抗先降低后升高，而氢的扩散系数先增加后减小，说明合金的电化学动力学性能首先提高然后降低。     

AB_3型La-Mg-Ni系稀土贮氢合金电极合金结构和贮氢性能

用感应熔炼的方法制备了AB_3型La-Mg-Ni系稀土贮氰电极合金,采用X射线衍射、Sievert型测试仪、三电极测试体系研究了合金的相结构、吸氢性能、电化学性能.X射线衍射分析结果表明,AB_3型La-Mg-Ni系稀土贮氢电极合金均南(La,Mg)Ni,相、(La,Mg)_2Ni_7相及少量杂质相组成,为多相结构;贮氢性能实验研究表明,具有PuNi_3结构的LaNi_3,型合金的吸氧量高于具有CaCu_5结构的LaNi_5型合金.     

硼添加对La-Mg-Ni-Co系贮氢电极合金的微结构及电化学性能的影响

系统研究了贮氢电极合金La0.7Mg0.3Ni2.65Co0.75Mn0.1Al0.2B,x(x=0,0.02,0.04,0.08)的微结构与电化学性能.XRD结果显示,所有合金均由(La,Mg)Ni3相与LaNi5相组成,B含量的增加导致(La,Mg)Ni,3相的丰度不断增加,相应地LaNi5相的丰度逐渐下降.此外,合金的晶格参数与晶胞体积均随B含量的增加而减小.电化学测试分析表明,B的添加可以显著改善合金电极的高倍率放电性能,当B含量为0.04时达到最佳.微量B的加入对合金的循环稳定性能与活化性能影响很小,但降低合金电极的最大放电容量.此外还采用线性极化与阳极极化对合金电极的动力学性能进行了进一步研究.     

Ce基催化剂对2LiBH4/MgH2放氢性能的影响

采用球磨方法制备了2LiBH4/MgH2复合储氢材料体系,用XRD、FTIR和储氢性能测试手段等对复合体系结构和储氢性能进行表征,研究了不同Ce基催化剂对复合体系放氢性能的影响,分析了催化剂的催化机理。结果表明:2LiBH4/MgH2复合物加热过程为明显的两步放氢,第1步主要发生MgH2的分解放氢;第2步为第1步生成的Mg与LiBH4发生放氢反应;添加Ce和CeF3都能提高2LiBH4/MgH2体系的放氢性能。Ce主要改善体系第2步放氢特性,CeF3对体系两步放氢反应均产生显著效果。添加5mol%CeF3使2LiBH4/MgH2体系起始放氢温度降低约100℃,体系最大放氢量达到10.6%(质量分数,下同);F-取代部分H-形成LiBH1-xFx,改善了LiBH4的分解特性,从而显著改善了2LiBH4/MgH2体系的放氢性能。     

添加Mn和Ce对Ti0.27Cr0.33V0.4合金储氢性能的影响

采用XRD、SEM/EDS和PCT测试等方法,研究了添加Mn和Ce对于(Ti0.27Cr0.33V0.40)100-xMnxCey合金的组织结构和储氢性能的影响。结果表明:Mn的添加促进了富Ti相的析出,减小了合金bcc主相的晶格常数,平台压升高,残余氢量减小,当Mn含量为8at%时其有效储氢量达到最大值,在此基础上添加Ce,有效抑制了富Ti相的析出,促进了合金成分的均匀分布,增大了合金的晶格常数,改善了合金的平台性能,提高了合金的最大吸氢量和有效储氢量。     

LiAlH4/2LiNH2复合体系的储氢性能

为了改善LiAlH4和LiNH2的储氢性能,将LiAlH4与LiNH2通过球磨制备成LiAlH4/2LiNH2复合储氢材料体系,采用X射线粉末衍射(XRD)仪、傅里叶红外光谱分析(FTIR)仪、同步热分析(TG/DSC)仪、核磁共振波谱分析(NMR)仪等测试手段研究LiAlH4/2LiNH2复合储氢材料的储氢性能以及放氢过程的结构变化,分析了LiAlH4与LiNH2相互作用的机制。结果表明:LiNH2的加入改变了LiAlH4的放氢反应路径,有效地降低了LiAlH4的分解放氢温度,其放氢过程主要进行两步反应,最终产物为Li3AlN2。     

Hydrogen Storage Properties of Ti_(1.2)Fe xCa Hydrogen Storage Alloys

Intermetallic compound TiFe has been apromising candidate fOr hydrogen storage sinceReilly and Wiswa1l fOund its hydrogen absorp-tion capacity[l ]. However, due to its poor acti-vation characteristics, its large-scaIe commer-cia1 use is very hard. For binary TFe, high-temperature heat treatment is required to acti-vate TiFe specimens to absorb hydrogen atroom temperature. In this case, it may take aday or more and high pressure (5.0 MPa ormore) fOr complete activation[2].In the past year…     

成份调整对V-Ti-Cr-Fe合金吸放氢性能的影响

分别调整Ti／Cr比及V含量，对V-Ti-Cr-Fe系四元合金的室温吸放氢性能进行了研究。结果表明：随V30Ti31＋xCr29-xFe10合金中Ti／Cr增大，合金吸氢量增大，放氢平台压降低，Ti／Cr〉1．2时放氢量减小，298K最大吸氢量3．66％（质量），最大放氢量2．0％（质量）；随Vx（TiCrFe）100-x（Ti-Cr-Fe=7：5：2）中V含量增大，合金吸氢量增大，放氢量增大，放氢平台压降低，V含量20％（原子）的合金中出现Laves相，298K最大吸氢量3．73％（质量），最大放氢量2．08％（质量）。