Mg2Ni纳米粉的制备工艺及理论计算

用X射线和电镜(SEM和TEM)研究了高能球磨工艺对Mg2Ni贮氢合金纳米粉形成的影响.结果表明:球磨时间延长,振动频率提高和球料比的增大可有效地降低合金粉的晶粒尺寸.振动频率为25Hz条件下,不锈钢磨罐球磨1h后,合金粉的晶粒尺寸达到48.1nm.在球料比为5.85:1,振动频率分别为20和30Hz的条件下,经4h球磨后不锈钢磨罐中粉末晶粒度为36.7和26.4nm.对球磨过程进行的理论模拟计算表明,增加球料比主要是通过加大单次碰撞粉末体获得的应变来缩短球磨时间;而提高振动频率,对单次碰撞粉末体获得的应变影响不大.     

非化学计量比贮氢合金Ml(Ni0.71Co0.15Al0.06Mn0.08)x的电化学性能

研究了化学配比x对贮氢合金Ml(Ni0 .71 Co0 .1 5Al0 .0 6Mn0 .0 8) x(4.6≤x≤ 5.2 )的结构、组织、电化学性能和 p c T特性的影响。结果表明 ,随着x增大非化学计量比合金点阵常数a值减小 ,c值增大 ,单胞体积减小 ,当x =5.2时c/a达到最大值。x =5.0的化学计量比合金具有最小的点阵常数和单胞体积。放电容量、充放电循环稳定性和 p c T曲线平台压均随着x增大而提高 ,当x =5.2时达到最大放电容量和最佳循环稳定性。     

热导检测技术在线分析氢同位素气体

以高纯氕作载气,对热导检测技术(TCD)在线分析氢同位素气体进行了实验研究,考察了进样压力、氘丰度以及样品中HD含量对测量结果的影响.实验结果表明,TCD对氘的响应与氘的压力呈良好的线性关系;对已知氘丰度为1%～90%的氕氘混合物样品进行了测定,测量结果的误差与氕氘混合气体中的HD丰度成正比,绝对误差范围在0.000～0.025.     

轻质储氢材料的理论模拟研究进展

综述了近期有关轻质储氢材料(以轻元素为基础组成的储氢材料)的理论模拟进展情况,包括对于这类材料的晶体结构预测、掺杂改性机理研究以及复合储氢体系的化学反应过程研究等。指出轻质储氢材料代表了一大类已开发的和尚未开发的储氢体系,通过基于第一性原理的理论计算可以快速地筛选出具有合适热力学性质的高容量储氢反应;认为新近发展的晶体结构预测方法将在新型轻质储氢材料的理论设计上发挥重要作用。     

Ti元素改性ZrCo合金在CO杂质气氛中吸氢行为及影响机制

采用EDS和XRD表征了Ti改性ZrCo合金的相结构及表面元素分布,采用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)以及程控升温热解脱附(TPD)方法研究少量CO(1.05%CO+98.95%H_2气氛,体积分数,)对Zr_(0.8)Ti_(0.2)Co合金氢化行为的影响及作用机制。结果表明:在纯氢环境下ZrCo合金和Zr_(0.8)Ti_(0.2)Co合金饱和吸氢时间分别少于2和4 min,饱和吸氢容量分别为1.8%和1.9%(质量分数)。而在含1.05%CO的氢中ZrCo合金和Zr_(0.8)Ti_(0.2)Co合金在2500 min内均未能达到吸氢饱和,吸氢容量分别下降到0.91%和0.48%,Ti改性导致ZrCo合金在CO杂质气氛中的吸氢动力学性能下降。实验表明,通过773 K、0.5 h热抽空处理可恢复至毒化前吸氢性能。     

硼氢化物吸放氢性能的研究进展

吸放氢热/动力学差及可逆条件苛刻是限制硼氢化物MBH4(M=Li,Na)储氢材料广泛应用的最大"瓶颈"。从价键特征以及吸放氢后相变化两个本质原因出发,分析总结了近年来硼氢化物储能材料的研究进展,重点阐述了反应物失稳法及纳米结构调制对其吸放氢性能的改善,并根据目前面临的主要问题提出了可能的发展趋势。     

Zr1-xCoNbx (x = 0-0.2)合金吸放氢性能及抗歧化机制研究

采用真空电弧熔炼法制备了Zr_1-xCoNb_x (x = 0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金,研究了Nb掺杂对合金晶体结构、吸放氢及抗歧化性能的影响。XRD结果表明：Zr_1-xCoNb_x (x = 0-0.2)合金主相为ZrCo相,含有少量ZrCo₂杂相;其氢化物为ZrCoH₃和ZrCo₂相。Nb掺杂极大地提高了合金吸氢动力学性能,ZrCo吸氢反应活化时间为7690 s,Zr_0.8CoNb_0.2缩短至380 s。ZrCo吸氢反应活化能为44.88 kJ mol^_-1 H₂,Zr_0.8CoNb_0.2降低至32.73 kJ mol^_-1 H₂,有利于吸氢反应动力学性能。DSC测量结果表明：ZrCo放氢温度为597.15 K,Zr_0.8CoNb_0.2降低至541.36 K,放氢温度降低,有利于抗歧化性能。ZrCo合金放氢反应活化能为100.55 kJ mol^_-1 H₂,Zr_0.8CoNb_0.2降低至84.58 kJ mol^_-1 H₂。合金歧化程度随着Nb掺杂量增加而降低,798 K保温10 h,ZrCo歧化83.68%,Zr_0.8CoNb_0.2仅歧化8.71%,Nb掺杂降低8f₂和8e位置氢原子数量,减小岐化反应驱动力。     

被氧气毒化后LaNi4.7Al0.3的XPS分析*

通过XPS研究了被氧气毒化后LaNi4.7Al0.3合金的La、Ni、Al元素价态的变化,采用氩离子枪溅射刻蚀,获得了元素价态随深度的变化信息,结果表明,在表层生成物为La(OH)3、LaH2、Ni、NiO、Ni2O3、Al2O3。当溅射到0．4min时,O的谱峰发生了较为明显的变化,γ相的Al2O3增多,α相的Al2O3减少。当溅射到2．0min时,合金的内表层Ni2O3减少,NiO增多,合金的氧化程度减轻。当溅射到10min时,出现了金属La。可见,表层氧化较充分,随着深度的增加,氧化程度减轻。     

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。     

CO毒化LaNi4.7Al0.3贮氢合金的SIMS分析

应用ＳＩＭＳ方法对ＬａＮｉ４．７Ａｌ０．３贮氢合金被 ＣＯ毒化前后的表面进行了分析,结果表明： ＬａＮｉ４．７Ａｌ０．３贮氢合金毒化前 Ｃ, Ｏ峰不明显,毒化后 Ｏ峰明显增高, Ｃ峰明显出现毒化后生成了 Ｌａ－Ｃ, Ｌａ－Ｃ２和 Ｌａ－Ｏ的强键,并在合金表面形成了一层化合物薄膜,阻止贮氢合金进一步吸氢,导致 Ｌ３Ｎｉ４．７Ａｌ０．３贮氢合金吸氢量下降,吸氢速度降低．