汽车用La0.79Mg0.21Ni3.95储氢合金的制备与电化学性能研究

为开发出高能量密度镍氢电池负极材料,采用真空感应熔炼的方法制备了La_0.79Mg_0.21Ni_3.95储氢合金,对比分析了铸态和退火态储氢合金的物相组成、显微形貌和电化学性能。结果表明,铸态和800 ℃/24 h退火态La_0.79Mg_0.21Ni_3.95储氢合金中都只含有LaNi₅和（La,Mg）₂Ni₇相;升高温度至900 ℃及以上时,储氢合金中形成了不同含量的（La,Mg）₅Ni₁₉和（La,Mg）₆Ni₂₄相。900 ℃/24 h退火态储氢合金的可逆吸放氢性能要高于950 ℃/48 h退火态储氢合金。铸态和退火态储氢合金都在前3周循环过程中到达了最大放电比容量,950 ℃/48 h退火态储氢合金中主要为（La,Mg）₆Ni₂₄相,其具有较高的循环稳定性。铸态和退火态La_0.79Mg_0.21Ni_3.95储氢合金具有良好的电化学活化性能,高倍率放电性能（HRD₁₅₀₀）从高至低的顺序依次为950 ℃/48 h、950 ℃/24 h、900 ℃/24 h、 800 ℃/24 h、铸态;储氢合金的HRD₁₅₀₀与氢扩散速率（D）和交换电流密度（I₀）的变化趋势相同,950 ℃/48 h退火态储氢合金具有最大的HRD₁₅₀₀,这主要与合金电极中含有61.8%（质量分数）的（La,Mg）₆Ni₂₄相、具有较高的D和I₀有关。     

Zr/Mn元素替代及退火处理对汽车电池用储氢合金电化学性能的影响

采用真空感应熔炼的方法制备了(La,Mg)_1-xZr_x Ni_3.3-2xMn_2x(x=0、0.1、0.2)储氢合金，研究了Zr/Mn元素替代和退火处理对储氢合金相结构、显微形貌和电化学性能的影响。结果表明：Zr/Mn元素替代后储氢合金中出现了新相La Mg Ni₄相，退火处理后储氢合金中La Ni₅相和La Mg Ni₄相含量减小，(La,Mg)₂Ni₇相和(La,Mg)₅Ni₁₉相含量增加；当储氢合金中x值从0增加至0.2时，储氢合金电极的活化次数N_a逐渐减小、最大放电容量C_max逐渐降低，且相同x值时退火态储氢合金电极的C_max要高于铸态储氢合金电极。Zr/Mn元素替代会提高储氢合金电极的24 h荷电保持率、降低循环100次后的容量保持率，且退火后二者都会相对提高；铸态储氢合金电...     

成分对汽车用（La0.7Mg0.3）Nix合金储氢特性的影响

为开发出具有高循环寿命和高储氢性能的新能源汽车用稀土镁基储氢合金,考察了铸态和退火态的铸锭/快淬（La_0.7Mg_0.3）Ni_x（x=2.0、2.5、3.0）储氢合金的微观结构、物相组成和储氢特性。结果表明,当x=2.5时快淬法储氢合金具有较好的吸放氢平台压力,PCT曲线中体现出完全脱氢特征,吸氢容量约为1.44%（质量分数）。经过850~950 ℃退火处理,铸锭法（La_0.7Mg_0.3）Ni_2.5储氢合金相较（La_0.7Mg_0.3）Ni_2.0储氢合金具有更高的吸放氢平台压和更宽的吸放氢平台,表明前者具有相对更好的吸放氢性能;不同退火温度下（La_0.7Mg_0.3）Ni_2.5储氢合金的吸放氢平台压较为接近,吸氢和放氢容量可达到1.6%（质量分数）。铸锭法和快淬法（La_0.7Mg_0.3）Ni_x储氢合金中的LaNi₅和（LaMg）Ni₃相会随着退火温度的升高而逐渐转变为（LaMg）₂Ni₇相;铸锭法和快淬法（La_0.7Mg_0.3）Ni_2.5储氢合金的表面粉末颗粒分别在退火温度为950 ℃和900 ℃时最为细小。     

电动汽车用La-Fe-B储氢合金的制备与电化学性能研究

研究了石墨烯含量对储氢合金物相组成和电化学性能的影响。结果表明,不同石墨烯含量储氢合金都主要由La₃Ni₁₃B₂、LaNi₅和（Fe,Ni）相组成,La₃Ni₁₃B₂和（Fe,Ni）相晶胞体积会随着石墨烯含量增加而增大,LaNi₅相晶胞体积会随着石墨烯含量增加而减小。当石墨烯质量分数从0%增加至6%时,储氢合金的最大放电容量先增加后减小,在石墨烯质量分数为4%时取得储氢合金放电容量最大值（288.5 mA·h/g）,且当循环周期为100次时,石墨烯质量分数为4%和6%的储氢合金的放电容量仍然高于未添加石墨烯的储氢合金。相同温度下,添加石墨烯的储氢合金的放电容量都高于未添加石墨烯的储氢合金,且石墨烯质量分数为4%的储氢合金具有最大放电容量。随着石墨烯质量分数从0%增加至6%,储氢合金的电荷转移电阻先减小后增大、电流密度和扩散系数先增大后减小,在石墨烯质量分数为4%时取得电荷转移电阻最小值、电流密度和扩散系数最大值,适宜的石墨烯添加量为4%。     

镧基钙钛矿材料的制备与催化碳烟性能研究

以La、K、Co, Ni的硝酸盐为主要原材料，采用柠檬酸溶胶凝胶法制备钙钛矿La_1-xK_xCo_0.1Ni_0.9O₃(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)催化剂。利用扫描电子显微镜，X射线衍射仪等对钙钛矿催化剂的形貌，物相进行表征。并用使用同步热分析仪研究钙钛矿催化剂对Soot(碳烟颗粒)催化性能。结果表明：La_0.7K_0.3Co_0.1Ni_0.9O₃钙钛矿纯度高，成相好，并且呈多孔结构，颗粒分布均匀，K⁺取代La³⁺,低价态的K⁺的原子半径大于高价态La³⁺的原子半径，会产生新的氧空位，同时吸附活化了晶格中的O₂,提高氧化还原性能，改善催化活性，有效提高了对Soot的催化效果。     

新能源汽车电池用无镁储氢合金的制备与性能研究

采用真空电弧熔炼和925 ℃/12 h退火的方法制备了Y_1-xLa_xNi_3.25Al_0.15Mn_0.15储氢合金（x=0~1）,研究了x值对储氢合金物相组成和电化学性能的影响。结果表明,x=0和0.15的储氢合金主要由LaNi₅和Ce₂Ni₇相组成,x=0.25、0.33和0.5储氢合金主要由Ce₅Co₁₉和Ce₂Ni₇相组成,x=0.75和1储氢合金主要由PuNi₃、LaNi₅和Ce₂Ni₇相组成;相同充放电循环周次下,x=0.15~1储氢合金的放电容量和抗氢致非晶化能力都高于x=0储氢合金,且随着x从0增加至1,储氢合金的最大放电容量（C_max）、容量保持率（S₁₀₀）、氢扩散系数（D₀）和高倍率放电性（HRD₉₀₀）都呈现先增加后减小趋势,在x=0.33时取得C_max、S₁₀₀、D₀和HRD₉₀₀最大值。Y_1-xLa_xNi_3.25Al_0.15Mn_0.15储氢合金的循环稳定性与合金电极的耐腐蚀性密切相关,高倍率放电性能取决于储氢合金的氢扩散速率。     

表面修饰对镧锶钴铁阴极材料电化学性能的影响

通过柠檬酸-EDTA络合法制备固体氧化物燃料电池阴极材料La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3-δ(LSCF)粉体。以Sm_0.2Ce_0.8O_1.9(SDC)为电解质,制备了LSCF/SDC/LSCF对称电极。采用浸渍法在LSCF/SDC/LSCF两侧浸渍La(NO₃)₃、Ni(NO₃)₂、Fe(NO₃)₃混合溶液,850℃烧结后得到表面修饰后的阴极材料。研究了浸渍烧结后表面修饰阴极材料的物相结构特征、电化学交流阻抗、电化学催化活性及单电池输出性能。结果表明:通过浸渍法在LSCF阴极表面形成了与LSCF结构相似的La_0.62Sr_0.38Ni_0.03Co_0.19Fe_0.78O_3-δ(LSNCF)固溶体,在表面产生的纳米颗粒提升了阴极材料对O2的吸附解离能力,并表现出较低的极化阻抗,在800℃时LSNCF阴极材料的极化面电阻为0.083Ω·cm²,在800℃连续工作7 200 min后,LSNCF阴极材料对称电池极化阻抗为0.117Ω·cm²。以Ni-SDC为阳极,SDC为电解质,LSNCF为阴极组装阳极支撑单电池,在750℃时最大功率密度为693 m W/cm²。     

球磨时间对石墨烯复合材料电化学性能的影响

采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和电化学工作站等手段研究了球磨时间（0~60 min）对石墨烯/La₁₅Fe₂Ni₇₁Mn₆B₂Al₂复合材料微观结构和电化学性能的影响。结果表明，球磨时间为0~60 min制备的石墨烯复合储氢合金都主要由La₃Ni₁₃B₂、（Fe，Ni）、LaNi₅相组成，其中LaNi₅相的晶胞体积会随着球磨时间的增加而减小。随着球磨时间从0 min增加至60 min，石墨烯复合储氢合金的电荷转移电阻先减小后增大、交换电流密度先增大后减小、氢扩散系数和荷电保持率先增加后减小，在球磨时间为40 min时取得电荷转移电阻最小值，交换电流密度、氢扩散系数和荷电保持率最大值。此外，在相同循环次数下球磨时间为40 min制备的石墨烯复合储氢合金具有相对较高的放电比容量。适宜的石墨烯/La₁₅Fe₂Ni₇₁Mn₆B₂Al₂复合材料的球磨时间为40 min，此时氢扩散系数和荷电保持率分别为1.259×10^-8 cm²/s和97.62%，具有较好的电化学性能，这主要与此时复合材料粉末颗粒较为细小、均匀且结晶度较高等有关。     

稀土镧添加氧化锆的合成与物相分析研究

以硝酸锆、硝酸镧和柠檬酸为原料,原位合成了稀土镧（La）掺杂氧化锆（ZrO₂）和锆酸镧/氧化锆（La₂Zr₂O₇/ZrO₂）复合材料。采用X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）作为分析和表征手段,研究了稀土La掺杂ZrO₂和La₂Zr₂O₇/ZrO₂复合材料的物相组成以及La₂Zr₂O₇/ZrO₂复合材料的高温热稳定性。研究结果表明：稀土La很难进入ZrO₂晶格形成固溶体,当稀土La掺杂量较少时,生成以m-ZrO₂为主相的m-ZrO₂和La₂Zr₂O₇的复合材料;当稀土La掺杂量较大时,生成以La₂Zr₂O₇为主相的t-ZrO₂和La₂Zr₂O₇的复合材料。在1 400 ℃煅烧6 h条件下,LZZ11（按La₂Zr₂O₇与ZrO₂物质的量比为1∶[KG-*2]1称取原料制备的样品）中的t-ZrO₂转变为m-ZrO₂相,此时La₂Zr₂O₇失去了对ZrO₂的稳定作用。     

固体氧化物燃料电池双钙钛矿陶瓷阳极缺陷结构设计与性能调控

研究了固体氧化物燃料电池Sr₂Fe Mo_0.6Mg_0.25Al_0.15O₆ (SFMMA)双钙钛矿阳极的晶体缺陷结构、热膨胀性能、电荷传输特性、氧化还原稳定性以及电化学性能。结果表明:SFMMA室温下为I 4/m四方结构,400℃时材料转变为F m 3 m立方结构。SFMMA材料的实际晶体结构式为Sr₂(Fe_0.75Mg_0.25)(Mo_0.6Fe_0.25Al_0.15)O6-δ,材料晶格中含有大量反位缺陷FeB’以及—Fe_B—O—Fe_B’—键,有利于氧空位的形成及氧离子的迁移扩散。SFMMA的热膨胀系数在25~400℃和400~900℃范围内分别为13.0×10^–6K^–1和17.6×10^–6K^–1,在氢气气氛下600~900℃温度范围内电导率超过35 S·cm^–1,并且具有较快的氧表面交换特性以及非常优异的氧化还原循环结构稳定性。在900,850,800℃和750℃时,湿润H₂(3%H₂O,50 m L/min)气氛中,SFMMA/La_0.4Ce_0.6O₂(LDC)/La_0.8Sr_0.2Ga_0.8Mg_0.2O₃(LSGM)/LDC/SFMMA对称半电池面比电阻分别为0.096,0.142,0.239Ω·cm²和0.447Ω·cm²。以SFMMA为阳极组装电解质支撑型单电池SFMMA/LDC/LSGM (300μm)/Pr Ba_0.5Sr_0.5Co_1.5Fe_0.5O₅+δ,850℃时电池最大功率密度可达886 m W·cm^–2。     

复合阳极Ni-Fe/Ce0.9Gd0.1O1.95在阴极支撑单电池的性能及其表征

为了提高固体氧化物燃料电池在中温条件下的电性能,探索了一种双金属阳极的阴极支撑单电池。单电池以La_0.6Sr_0.4CoO₃（LSC）-Ce_0.9Gd_0.1O_1.95（GDC）为阴极支撑体,旋涂了甘氨酸-硝酸盐法制备的La_0.9Sr_0.1Ga_0.8Mg_0.2O_3-δ（LSGM）电解质及Sm_0.2Ce_0.8O_1.9（SDC）缓冲层,涂覆了由硬模板法和浸渍法结合制备的Ni-Fe/GDC双金属阳极。对制备材料进行了XRD和微观形貌分析,单电池电化学测试在800 ℃和750 ℃下,以氢气为燃料的最大功率密度达0.73 W/cm²和0.64 W/cm²,以甲烷为燃料时达0.41 W/cm²和0.40 W/cm²。测试后的SEM表明,阳极具有多孔的微观结构,金属颗粒均匀包覆蠕虫状GDC,保证了单电池具有较高的发电性能。     

La1-xSrxMnO3钙钛矿涂层的抗结焦性能

目前，钙钛矿材料在汽车尾气催化处理、污水处理及燃料电池等方面应用广泛，但在抑制热裂解结焦涂层应用方面鲜有报道。本文以磷酸二氢铝为黏结剂，采用浆料法在HP40不锈钢基体表面制备了La_1-xSr_xMnO₃钙钛矿涂层，采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和Raman光谱考察了La_1-xSr_xMnO₃钙钛矿涂层及表面焦层的物相组成和微观结构，利用X射线光电子能谱(XPS)研究了涂层组成元素的化学状态，通过石脑油热裂解结焦实验评价了涂层的抗结焦效果。结合材料表征与实验结果，阐述了涂层抗结焦机理。表征结果显示，La_1-xSr_xMnO₃钙钛矿涂层涂覆均匀，厚度约为30μm，与基底贴合紧密，粒子之间结合较好，但表面存在少量微孔；La_1-xSr_xMnO₃钙钛矿氧化物具有明显的立方晶体特征，Sr进入La Mn O3...     

铁酸锶镧对CH4化学循环转化中Mn3O4氧化还原性能的作用机制

通过水热合成法制备了MnO₂，以其作为锰源通过热分解得到Mn₃O₄，采用溶胶凝胶法制备了Mn₃O₄/La_0.8Sr_0.2FeO₃，将Mn₃O₄和Mn₃O₄/La_0.8Sr_0.2Fe O₃在900℃下与体积分数3%的CH₄和空气交替接触，模拟化学循环燃烧中的氧化还原过程，研究了Mn₃O₄和Mn₃O₄/La_0.8Sr_0.2Fe O₃的氧化还原性能和长期稳定性。结果表明：温度的升高会提高Mn₃O₄/La_0.8Sr_0.2<...     

高熵(Mg0.2Co0.2Ni0.2Cu0.2Zn0.2)O纳米粉体的简易制备及超电容性能(英文)

高熵氧化物是一种由高构型熵稳定的新型材料，有望具有独特的电化学性能。采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了(Mg_0.2Co_0.2Ni_0.2Cu_0.2Zn_0.2)O纳米粉体并研究了其超级电容性能。结果表明：单相(Mg_0.2Co_0.2Ni_0.2Cu_0.2Zn_0.2)O纳米粉体的制备温度随着丙烯酰胺/金属阳离子摩尔比的增加而降低。当丙烯酰胺/金属阳离子摩尔比为120:1时，在900℃煅烧2 h所制备的岩盐相高熵纳米粉体呈现出球形形态，粒径为40～65 nm。该高熵纳米粉体在1 A/g的电流密度下具有402 F/g的比电容；当电流密度增大到20 A/g时，仍然能保持62%的初始比电容；在电流密度为5 A/g时，经过2 000次充放电循环后，电容保持率为61%，该研究表明高熵(Mg_0.2Co_0.2Ni_0.2Cu_0.2...     

Cr掺杂对Li1.2Ni0.2Mn0.6O2结构和电化学性能的影响

采用共沉淀法制备了锂离子电池正极材料Li_1.2Mn_0.6Ni_0.2O₂和Li_1.2Ni_0.18Mn_0.58Cr_0.04O₂,并利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和电化学性能测试对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明:掺Cr³⁺后材料的阳离子混排程度降低,层状结构更为规整,电化学性能明显优于Li_1.2Mn_0.6Ni_0.2O₂,其0.2C和1C首次放电容量分别为262.2 mAh/g和241.7 mAh/g,1C倍率下循环50次的容量保持率为95.5%。     

Ce1-xNixOy氧载体在化学链甲烷重整耦合CO2还原中的应用

化学链甲烷重整耦合CO₂还原技术既能生产合成气还可以还原CO₂生成CO。采用共沉淀法制备不同Ce/Ni摩尔比的系列Ce_1-xNi_xO_{y（x = 0,0.2,0.4,0.6,0.8,1）氧载体。通过XRD、BET、XPS及CH4-TPR等表征对氧载体的理化性质进行了研究。系统考察了Ce1-xNixOy氧载体在化学链甲烷重整耦合CO2还原反应中的反应性能。与单一金属氧化物NiO和CeO2相比,Ce1-xNixOy复合氧载体在该反应中具有更高的活性和热稳定性。在甲烷部分氧化阶段,Ce0.2Ni0.8Oy和Ce0.4Ni0.6Oy氧载体具有较高的CH4转化率。经历了20次redox循环实验,Ce0.2Ni0.8Oy氧载体的CO2转化率几乎保持不变,表明Ce0.2Ni0.8Oy氧载体具有较高的热稳定性。}     

一步合成K、Cl共掺富锂锰基正极材料Li1.2Ni0.32Co0.04Mn0.44O2及其性能研究

以氢氧化物前驱体Ni_0.32Co_0.04Mn_0.44(OH)₂和LiOH·H₂O为原料，采用煅烧技术制备了单晶二次球形富锂锰基正极材料Li_1.2Ni_0.32Co_0.04Mn_0.44O₂;以KCl为烧结助剂和掺杂物，制备了不同KCl摩尔分数的富锂锰基正极材料Li_1.2-xK_xNi_0.32Co_0.04Mn_0.44O_2-xCl_x(x分别为0.01、0.02、0.03、0.04)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱技术(XPS)、选择区域电子衍射(SEAD)、充放电测试、CV测试和EIS测试对材料结构和电化学性能进行表征，探究了不同氯化钾掺杂量对材料电化学性能的影响。结果表明，熔融的KCl不但...     

基于电化学性能的La-Mg-Ni系储氢合金的成分优化

以La-Mg-Ni系A2B7型储氢合金为研究对象,系统分析了合金A、B侧元素含量对其电化学性能的影响。对La1-m-n-y Pr m Nd n Mg y(Ni1-z Co z)x合金的容量和衰减速率进行了讨论。结果表明,合金容量随B/A值的增大先增大后减小,当x=3.5时,合金的容量最大,衰减速率最小;最佳的合金配比为La0.5Pr0.2Nd0.1Mg0.2(Ni0.8Co0.2)3.5。XRD分析表明,La1-m-n-y Pr m Nd n Mg y(Ni1-z Co z)x的合金主相结构均为Ce2Ni7型La2Ni7相。     

Li3VO4修饰富镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料的电化学性能

采用湿法融合技术及高温固相法合成Li₃VO₄包覆的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等方法研究材料的结晶相、形貌、微观结构。研究表明,Li₃VO₄均匀地包覆在LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂表面,未改变原材料的材料结构和形貌,包覆层厚度为1～2 nm。不同含量的Li₃VO₄对LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂正极材料进行修饰研究表明,3%（质量）Li₃VO₄包覆的LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂在1 C下100次循环后容量保持率为94.13%,具有最佳的倍率性能和循环性能。此外,循环伏安（CV）和交流阻抗（EIS）分析表明,Li₃VO₄能提高Li⁺电导率,抑制活性材料与电解液之间的副反应,提高材料的电化学性能。     

钙钛矿型La(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)O3高熵氧化物的制备及电化学性能

钙钛矿型ABO₃氧化物由于良好的导电性和电化学活性，成为能源存储材料领域的研究热点之一。本研究采用固相反应法制备了钙钛矿型La(Co_0.2Cr_0.2Fe_0.2Mn_0.2Ni_0.2)O₃高熵氧化物锂离子电池(LIBs)负极材料，并将其与二元钙钛矿型LaCoO₃进行了比较。结果表明，随着反应温度由750℃升高到950℃，反应时间由30 min增加到4 h，钙钛矿结构中的杂相逐渐消失，结晶度逐渐增加。所制备的粉体为球形，且各组成元素分布均匀。研究其电化学性能表明，La(Co_0.2Cr_0.2Fe_0.2Mn_0.2Ni_0.2)O₃由于具有熵稳定的晶体结构和多主元协同效应，展示了更高的比容量、更优异的倍率性能和循环稳定性。La(Co_0.2Cr_0.2Fe<...