车用金属氢化物-镍电池负极材料的性能

通过粉末烧结法制备不同前驱体LaNi5/LaMgNi4物质的量比(x)的车用金属氢化物-镍电池用La-Mg-Ni储氢合金,研究x对合金物相组成、显微组织和电化学性能的影响.储氢合金在x=0.75和0.95时,由(La,Mg)5Ni19和(La,Mg)2Ni7相组成;x=1.20时,为(La,Mg)5Ni19单相;x=1...     

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.     

Mg_（70）（Ni_3La）_（30）合金制备方法及储氢性能研究

为了研究制备方法对Mg70（Ni3La）30合金相结构和储氢性能的影响,分别采用熔铸法（自然冷却法）、浇铸法及快淬法制备了Mg70（Ni3La）30合金,发现随着冷却速率的增大,结晶相逐渐向低温转变,并且快淬法制备的Mg70（Ni3La）30合金为非晶合金。对该非晶合金进行退火处理后发现,在300℃时非晶相转变为Mg2Ni和La2Mg17晶体相,且晶化后的颗粒非常细小。通过PCT（合金吸放氢）曲线发现,快淬法制备的Mg70（Ni3La）30合金的储氢性能最好,浇注法次之,熔铸法最差。这与非晶合金晶化后的微观结构及高的储氢相有关。     

Mg7o(Ni3La)30合金制备方法及储氢性能研究

为了研究制备方法对Mg7o(Ni3La)30合金相结构和储氢性能的影响,分别采用熔铸法(自然冷却法)、浇铸法及快淬法制备了Mg7o(Ni3La) 3o合金,发现随着冷却速率的增大,结晶相逐渐向低温转变,并且快淬法制备的Mg7o(Ni3La)30合金为非晶合金.对该非晶合金进行退火处理后发现,在300℃时非晶相转变为Mg2Ni和La2Mgl7晶体相,且晶化后的颗粒非常细小.通过PCT(合金吸放氢)曲线发现,快淬法制备的Mg7o(Ni3La)30合金的储氢性能最好,浇注法次之,熔铸法最差.这与非晶合金晶化后的微观结构及高的储氢相有关.     

镁基非晶贮氢电极合金的研究现状与展望

综述了Mg基贮氢电极合金最新的研究情况,总结了目前对提高Mg基合金综合性能所进行的探索,如理论研究中的Mg基非晶合金的电化学性能,容量衰退的原因与模型,实践研究中的复合改性、多元合金化方法等。认为改善镁基电极合金的容量和循环充放电性能,必须走多元合金化的路线并继续深入研究有关的基础理论,从而更有效地指导合金化:发展多元合金化的非晶态Mg-Ni型合金和非晶、纳米晶Mg2 Ni型合金以及球磨、烧结、溅射等多种制备工艺的复合和优化。     

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     

气体雾化储氢合金及其MH/Ni电池性能

气体雾化法制备的储氢合金具有成分均匀、组织细小、颗粒呈球形、循环寿命长等特点 ,将该储氢合金制备成MH/Ni电池 ,并对其电化学性能进行评价 ,结果表明 :该电池具有较好的充放电特性。     

Ni粉对层状MgNiTi储氢合金相结构的影响

为进一步提高Mg_2Ni型储氢材料的性能,利用Mg锭、Ni粉及Ti粉在高温下发生固相扩散反应制得了具有层状结构的MgNiTi储氢合金,该层状结构主要由Ni_3Ti_4相和Mg_3TiNi_2相包裹Mg_2Ni相内核构成。研究了加入不同的预合成Ni粉对合金相结构和电化学活性的影响。研究结果表明,Ni粉中含有少量Ni O有助于增加合金的电化学容量,而Ni粉比重的变化会影响其与Mg锭及Ti粉的反应活性,从而改变层状MgNiTi储氢合金的相组成,其中Mg∶Ni∶Ti摩尔配比为2∶1∶1时,电化学容量最高。     

MH-Ni动力电池性能影响因素与机理的研究

研究了电极材料、结构设计、电解液组成以及化成制度对SC动力型MH-Ni电池性能的影响。实验结果表明:MmNi5基贮氢合金中La含量的提高,合金晶胞体积增大,表面活性提高,改善MH-Ni电池高倍率放电性能,降低电池内压;合金的粒径过于细化,增加了电极间的接触电阻,导致电池高倍率放电性能恶化,合适的粒径分布不仅增加合金的活性表面,又能提高电池的放电平台。镍电极中钴添加剂采取化学共沉积-表面沉积-机械混合分步复合掺入方式,Ni(OH)2晶体形成缺陷,并在化成过程中形成良好的CoOOH导电网络,提高了电池的放电性能;优化的集流结构设计,降低了电子导电阻抗;电解液中Na含量的提高,溶液的电导率下降,不利于电池高倍率放电,但适量的Na能够改善电池的高温性能。对封口电池采用高温预活化制度,合金表面形成微裂纹,产生晶体缺陷,提高了合金的活性;Ni(OH)2晶粒微晶化,产生晶格缺陷,提高质子迁移能力,因此大电流放电性能较好。     

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。     

提高MH-Ni电池循环寿命的研究

循环寿命是MH Ni电池的重要指标之一。从材料的角度综述了MH Ni电池循环寿命下降的原因 ,指出负极贮氢合金性能的衰减、正极氢氧化镍性能的恶化和隔膜本身性质的变化所带来的碱液丧失是导致MH Ni电池循环寿命降低的主要因素。同时 ,指出优化负极合金的组分 ,对合金进行表面处理可提高合金的抗粉化、氧化或耐酸碱腐蚀的能力 ;通过添加合适的添加剂如Co、Zn、Cd等可提高氢氧化镍的活性 ,抑制镍电极的膨胀并提高镍电极的充电接受能力 ;选用面电阻小、吸碱率大、综合性能好的隔膜可保证电池内合适的电解液量 ,从而也可以提高电池的循环寿命     

高性能贮氢合金电极的成分设计

MH Ni电池的关键技术是负极材料———贮氢合金 ,而贮氢合金的性能主要取决于它的成分。从MH电极失效分析和MH Ni电池对负极材料的性能要求出发 ,详细讨论了AB5 型贮氢合金的各项性能与各种合金元素之间的关系 ,这些性能包括贮氢合金的吸氢量、平衡氢压、吸放氢滞后性、单胞体积和轴比c/a的大小、显微硬度、耐蚀性、高倍率放电性能及合金电极的温度特性等。同时对非化学计量比贮氢合金和低Co、无Co贮氢合金也进行了讨论。指出了合金成分设计应考虑的各个方面。     

镍电极研究进展

碱性镍蓄电池中镍正极的研究和应用已有一个世纪的历史 ,无论在理论研究还是实际应用上都取得了长足的进步。近些年随着MH Ni电池的成功开发和应用 ,作为MH Ni电池中容量限制电极的镍电极又受到人们的极大关注。综述了镍电极活性物质的结构和物理化学性质 ,氢氧化镍的制备 ,镍电极的热力学与动力学 ,镍电极添加剂和制备工艺方面的研究、应用和发展状况。在应用方面重点综述了镍电极添加剂 ,特别是钴类添加剂的研究和应用状况     

大容量圆柱型QNY10电池的研制

详细介绍了圆柱型金属氢化物镍蓄电池（QNY10）的研制过程。该电池正极板采用烧结镍电极、通过共沉积钴和表面钴处理,极板容量达550mAh/cm3以上。负极采用AB5型包覆铜合金粉,通过改进制作工艺,极板生产适合连续化。使用改性处理的聚丙烯无纺布,电池的循环寿命有很大的提高。采用改进的电解液,电池充电温度降低,电极充电效率提高。     

氢氧化镍材料的反应机理和电极制备

目前商业化的氢氧化镍材料是β-Ni（OH）2／β-NiOOH,研究比较多的是具有螺旋结构的α-Ni（OH）2／γ-NiOOH。系统全面地阐述了氢氧化镍电极材料的物理与化学性能;综述了该材料的研究现状;探讨了未来的研究发展方向。重点分析了氢氧化镍电极的制备和电极的反应机理。     

AA1500型氢镍电池内压的影响因素

通过测定化成过程中AA1500型氢镍电池的内压,研究了电池制备工艺参数,如:电池的正负极容量配比、电解液组分及用量、负极导电剂、粘合剂、化成制度等对电池内压的影响。试验表明,电池制备工艺参数对氢镍电池的内压均有很大影响,通过确定合理的制备工艺参数可以有效地抑制氢镍电池化成过程中内压的升高。     

碱性铝-空气电池用铝合金阳极的研究进展

近年来,通过研制各种新型铝合金阳极及相应电解质的添加剂,使铝-空气电池的研究取得了很大的进展.从铝阳极的反应活化、钝化机理、添加合金元素的影响和缓蚀剂等方面,综述了近几十年来,国内外碱性铝-空气电池合金阳极材料的发展和应用概况.     

碱液中Li-H2O一次电池缓蚀剂的研究

Li-H2O电池拥有相当高的比能量,具有很好的发展前景。但锂水反应的研究进展缓慢,目前仍处于初级研究阶段。主要原因是锂水反应很快,析氢量高且电化学性能受到严重的抑制。介绍了采用传统的析氢法,分别在不同浓度的KOH和NaOH溶液中,测试单组分及复合缓蚀剂在强碱溶液中的缓蚀效果。实验结果表明,所选择的缓蚀剂具有良好的缓蚀效果。     

消光法测定贮氢合金粉粒度分布

贮氢合金粉的粒度分布在研究MH-Ni电池中具有非常重要的意义.用消光法测定贮氢合金粉末的粒度分布,用体积比为50%的甘油水溶液,添加柠檬酸三铵(2g/L)作分散剂,可确保测定结果的准确性.     

3 Ah SC型MH-Ni蓄电池的研制

确定了制备3 Ah SC型MH-Ni蓄电池的工艺参数,分析了电解液组成及用量对电池性能的影响,确定出最佳电解液组成为4 mol/L KOH 3 mol/L NaOH 15 g/L LiOH溶液,最佳加液量为5.0～5.2 g。通过对比实验,选择了多孔结构的集流片并确定了正极板厚度为0.60 mm。对电池进行不同倍率(0.2 C、1 C、5 C、10 C)放电及1 C循环寿命测试,实验结果表明都达到了设计要求。