MH-Ni电池用Mg2Ni系储氢合金研究进展

Mg2Ni基储氢合金作为MH-Ni电池负极材料实用化须解决两个问题：室温吸放氢动力学差和浓碱溶液中易腐蚀。介绍了改善Mg2Ni基储氢合金的性能而采取的主要方法,包括改进舍金制备方法、掺入其它元素制备多元Mg2Ni基舍金、复合、表面处理。认为：提高Mg2Ni基储氢舍金的电化学储氢性能,满足MH-Ni电池的使用要求,可能要将改进和发展新的制备方法、多元合金化、包覆、使用缓蚀剂等多种手段联合应用。     

TiV1.1Mn0.9Ni0.5+20％ZrCr2储氢复合材料的循环稳定性

用两步电弧熔炼法制备储氢复合合金材料TiV1.1Mn0.9Ni0.5+20％ZrCr2,用XRD、能谱(EDS)、电感耦合等离子体-光学发射光谱(ICP-OES)和SEM分析研究储氢复合合金材料电极的微观结构、循环稳定性和协同效应.复合合金具有与母体合金相同的双相结构;复合合金电极的最大放电容量存在协同效应,在任何一次循环时,实际放电容量均有明显的协同效应;母体合金电极第15次循环的容量保持率仅为5.84％,复合合金电极第15次和第80次循环的容量保持率分别为96.22％和68.72％,原因可能是ZrCr2合金的添加能提高合金电极在KOH溶液中抗腐蚀、抗氧化和抗粉化的能力.     

镁基储氢合金动力学行为改性研究进展

氢具有高化学性、环保性和可再生性，是一种理想的能源载体，然而氢储存是制约氢能发展的主要瓶颈之一。为了实现安全、高效储氢，以镁合金为代表的固态储氢材料因储氢容量高、低成本被认为是最有前景的储氢材料之一。然而，由于镁氢化反应动力学缓慢、热力学稳定性高，镁基储氢合金的吸/脱氢温度高、吸氢率低等问题，阻碍了其实际应用。近年来，在镁基储氢材料的热/动力学改性方面已经取得了大量的成果，重点阐述合金化、纳米/非晶化、添加催化剂、复合化和薄膜等主要方法的最新进展；同时，对镁基储氢动力学研究现状进行总结，并提出未来发展方向。     

甲酸处理对储氢合金和电池性能的影响

采用甲酸和甲酸与氨水混合体系对储氢合金进行表面处理.实验结果表明采用该方法对储氢合金进行表面处理,合金表面形成富金属Ni和Co催化层,同时也增加了合金比表面积;合金电极在碱液中的电化学反应速度和抗氧化能力提高,氢原子在合金本体中的扩散加强,这不但提高了储氢合金高倍率放电能力,而且改善了MH/Ni电池循环寿命、大电流放电能力和低温放电能力.     

低钴储氢合金的研制

研究了不同生产工艺制造的低钴储氢合金对MH／Ni电池性能的影响以及与高钴佬氢合金特性的比较。试验结果表明低钴储氢合金冷却速度快,合金化学成份均匀,循环寿命高,但降低了合金活性、电化学放电容量和高倍率放电能力。采用普通浇注的低钴热处理储氢合金的MH／Ni电池的高倍率放电能力和荷电保留优于高钴热处理储氢合金,但循环寿命低于高钴热处理储氢合金。     

小波变换去噪在绝缘子污秽放电声发射监测中的应用

研究了绝缘子污秽放电声发射监测中用小波变换进行信号提纯与消噪的实现问题.在大量绝缘子污秽放电声发射试验基础上,分析总结了污秽放电声发射信号的共有特点.并提出一种基于声发射信号小波变换的小波基选取方法.采用选取的最优小波函数rbio3.9对声发射信号进行频谱分析,提取了声信号的特征频带,并对重构后的信号进行二重小波分解消噪.两组声发射信号的小波变换消噪结果表明,小波变换提高了信号信噪分离结果的可靠性,有效地降低了噪声对污秽放电声发射信号的影响.     

混合动力车电池用RE-Mg-Ni基储氢合金的电化学性能

采用X射线衍射仪、扫描电镜和电化学工作站等手段,研究了高压处理对电池负极材料La0.68Mg0.32Ni3.2储氢合金物相组织、显微组织和电化学性能的影响.结果表明:铸态La0.68Mg0.32Ni3.2储氢合金主要由(La,Mg)Ni3和(La,Mg)2Ni7相组成,并含有少量(La,Mg)5Ni19、LaNi5和(La,Mg)Ni4相;高压处理后La0.68Mg0.32Ni3.2储氢合金中(La,Mg)Ni3相含量增加而(La,Mg)2Ni7相相含量减少,且压力越大则(La,Mg)Ni3相含量越高、(La,Mg)2Ni7相含量越少;1 GPa压力下La0.68Mg0.32Ni3.2储氢合金电极的最大放电容量要明显高于3和5 GPa压力处理后的合金电极;1 GPa压力下合金电极循环100周后的容量保持率(S100)最大,而3和5 GPa压力下合金电极的S100甚至低于铸态合金电极.高压处理后La0.68Mg0.32Ni3.2储氢合金电极的电催化活性明显提高,电极的动力学性能比铸态合金电极更好;高压处理态La0.68Mg0.32Ni3.2储氢合金电极的氢扩散速率相较于铸态储氢合金电极有所减小,La0.68Mg0.32Ni3.2储氢合金电极的高倍率放电性能与氢扩散系数有关.     

加镍球磨对氢化燃烧合成Mg_2NiH_4的影响

利用氢化燃烧合成法与机械球磨法复合制备镁基储氢电极合金,研究了加镍球磨对合金的影响.XRD结果表明:加镍球磨后,合金结构由晶态转变为非晶态.电化学测试结果表明:氢化燃烧合成产物加镍球磨后,电化学性能有所改善,如添加镍粉球磨后,合金电极的放电比容量为580.06 mAh/g,循环20次后为346.24 mAh/g,容量保持率约为60%.     

Mg-Ni系储氢合金电极研究最新进展

综述了Mg -Ni系储氢合金的研究情况 ,总结了当前提高Mg -Ni系储氢合金、特别是Mg2 Ni型储氢合金电极性能所采用的主要方法 ,如机械合金化、组元调整、复合改性等方法     

某火电厂储氢罐缺陷分析及处理

针对某火电厂储氢罐存在钢板夹层和硬度异常的缺陷,采用各种检验方法对缺陷进行分析,通过厚度检测、声发射检测、磁粉和超声波检测等确定钢板夹层的区域、安全等级、活性以及对焊接的影响程度,通过金相检测分析封头材料的品质。得出结论:该储氢罐的安全状态等级为3级,封头材料未劣化,钢板夹层不具有活性且不影响正常焊接,因此所发现的缺陷不影响储氢罐的正常使用。最后提出加强钢板制造过程的检验、提高储氢罐订货要求和重视储氢罐全面检验等建议。     

基于便携式制氢-储氢体系的铝水解技术研究进展

综述了便携式燃料电池氢源的铝水解制氢-储氢技术的研究进展,总结了铝水解制氢反应的优缺点及水解性能改善所进行的探索.如铝-碱液水解反应,铝合金化等.阐明了铝水解反应机理及铝合金活化机理,旨在使人们对铝水解制氢-储氢技术的全面了解.     

600 MW机组锅炉飞灰可燃物超标分析与治理

分析了某电厂600 MW机组燃用非设计煤种时飞灰可燃物超标的原因和对锅炉经济运行的影响,通过采取有针对性的改进措施和调控方法,较好地解决了飞灰可燃物偏高的问题.     

GTI''s hydrogen programs: hydrogen production, storage, and applications

The use of hydrogen as an energy carrier could help address our concerns about energy security, global climate change,and air quality. Fuel cells are an important enabling technology for the Hydrogen Future and have the potential to revolutionize theway we power our nation, offering cleaner, more-efficient alternatives to the combustion of gasoline and other fossil fuels.For over 45 years, GTI has been active in hydrogen energy research, development and demonstration. The Institute has extensive experience and on-going work in all aspects of the hydrogen energy economy including production, delivery, infrastructure,use, safety and public policy. This paper discusses the recent GTI programs in hydrogen production, hydrogen storage, and proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) and solid oxide fuel cells (SOFC).     

碱浓度与氢压力对氢电极过程的影响

讨论了电解质浓度和氢气压力对低载量贵金属(Pt、Pd)催化氢电极过程的影响.实验结果表明:适宜的电解质浓度为6～7mol/L;氢的气相扩散不存在极限电流;氢气压力与电位的关系符合能斯特方程;当氢镍电池选用不同的放电电流时,可相应地选用不同的氢压.     

考虑不同制氢方法的高速公路加氢站布局规划

针对高速公路加氢设施不完善的问题,提出一种基于改进自适应遗传算法的高速公路加氢站布局方法。根据高速公路特性及电子收费记录,建立高速公路网络和加氢判断模型。基于多层次-模糊综合评价方法,从经济性、环保性以及安全性角度,提供适合高速公路加氢站的制氢方法和制氢地点的组合。再结合分布式光伏的投入,以经济效益最优为目标,构建高速公路站外和站内制氢2组目标函数,利用改进自适应遗传算法分别进行优化布局和容量配置。以沈海高速(浙江段)作为研究对象进行分析,提供了不同制氢方法下加氢站布局方案及相关设施的容量配置,算例结果与模糊综合评价结果相互验证了模型的有效性。     

氢冷发电机氢气质量控制若干问题分析

通过对氢冷发电机组氢气质量标准、控制重要性的介绍以及常见氢气质量不合格现象的原因分析,提出了有关氢冷发电机组氢气质量控制要点。     

纳米复合储氢材料的研究

采用球磨复合加高温烧结处理(BMS)及机械复合加高温烧结处理(MMS)两种方法制备了纳米复合材料Zr0.9Ti0.1(Ni0.55V0.12Mn0.28Co0.05)2.0-x%Mg(x=10,20).XRD、TEM-SAED分析结果表明,BMS和MMS的复合储氢材料均是由MgCu2型立方结构的C15-Laves相AB2和密排六方结构的纯Mg构成,未发现两相之间的合金化效应.复合材料中的AB2和Mg都属于纳米晶体.电化学性能测试结果表明,复合材料MMS电极的最大放电容量为410mAh/g(x=10),而BMS的最大放电容量为360mAh/g(x=20).在高倍率下(≥10C),BMS电极的容量衰减率明显小于MMS电极.BMS(AB2-10%Mg)电极的高倍率放电性能最好.电化学动力学特性是当高倍率(≥10C)放电时,电极反应控制步骤以电荷传输控制为主;但BMS(AB2-10%Mg)电极的反应特性却是电荷传输控制和氢扩散控制的联合协同作用,表现有高倍率放电容量.因此,新型纳米复合储氢材料既适用于高能量型MH/Ni动力电池更适合高功率型MH/Ni动力电池.     

太阳——氢能技术

本文介绍了一种新的利用太阳能技术。太阳——氢能技术的原理就是利用氢作为一种能源载体来变换能,它具有很多优点,可以贮存、输送以及其他用途,像供应动力、供热、发电等。