表面修饰纳米TiO2的贮氢合金电极的光充电行为

采用水解-沉淀法制备了锐钛矿结构的纳米级TiO2,研究了表面修饰TiO2的贮氢合金电极的光充电、循环伏安及交流阻抗特性.结果表明,表面未修饰TiO2的贮氢合金电极在光照下电极电位基本无变化,而表面修饰TiO2的贮氢合金电极在光照下,电极电位向负方向偏移,可达-0.835V,表明在光照射条件下电极表面有氢原子形成.电化学阻抗谱的结果也表明,表面修饰电极在光照时表面有吸附氢存在,并存在氢原子向贮氢合金内部的扩散过程.扫描电镜观察表明,表面修饰TiO2的贮氢合金电极在光充电后产生的氢原子被贮氢合金吸收引起膨胀,导致表面出现大量微裂纹.     

镍-金属氢化物电池中的几个物理问题

镍－金属氢化物（Ｎｉ－ＭＨ）电池是贮氢全金研制成功之后的产物。新的高性能贮氢合金的研制是提高Ｎｉ－ＭＨ电池性能的关键之一。文章对贮氢合金的贮氢机制,如贮氢原理,从表面吸附、渗透、体内扩散、相变及其可逆过程,不仅从化学而且从物理学方面作了说明。同时也讨论了贮氢材料的宏观、微观结构对性能的影响,并提出了一个些值得进一步探讨的问题。     

V—Ni合金的制备及吸氘性能

金属V作为贮氢材料具有良好的增压性能因而在ICF靶丸制备工艺中备受关注，但是金属V难活化，严重影响了其在增压材料方面的应用。为了改善金属V的活化性能，向金属V中掺杂少量的金属Ni以期达到对其改性和改善其贮氢性能的目的。     

高性能贮氢电极合金

在简要介绍有关贮氢合金及镍－氢化物（Ｎｉ／ＭＨ）电池概念的基础上，回顾了ＡＢ５型和ＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相贮氢电极合金的发展历史，综述了国内外有关上述两种贮氢电极合金的最新发展，讨论了提高贮氢电极合金综合电化学性能的各种方法．     

离子束溅射沉积Ti-Ni薄膜及其电化学性能的研究

利用离子束溅射沉积的方法在不同基片温度条件下制备了不同成分的Ti-Ni贮氢薄膜，研究了其电化学贮氢性能。结果表明：用离子束溅射沉积制备的Ti-Ni薄膜的结构为非晶状，薄膜对基片的附着力较强，在冲放电循环50次后仍为非晶态；在基片温度为350℃时制备的薄膜的结构为晶态，在多次放电循环后呈现非晶化趋势；Ti-Ni薄膜具有较高的电化学活性，晶化薄膜比晶态薄膜的最大放电容量高，但晶化薄膜的循环稳定性差。     

金属氢化物放氢过程数值分析

通过分析外壁处有恒温热源条件下贮氢合金放氢过程的传热现象,建立多孔介质的传热模型,研究分析了真空烧结的多孔贮氢复合材料放氢过程中温度场和速度场变化规律．计算结果表明,当反应焓变小于外界传入的热量时,温度逐渐上升．由于从内壁到外壁热阻很大,导致靠近内壁处温度难以上升,氢气也就难以释放,故为提高合金利用率,须减小传热间隔,并适当提高初始温度。氢气流速刚开始时大,很快趋于平稳．孔隙率对温度分布和流速影响很大,孔隙率越大,则气流速度更平缓易于控制,但使合金含氢量减小．选取合适的贮氢合金孔隙率对金属氢化物放氢过程较为关键．     

具有广阔应用前景的纳米金刚石膜

纳米金刚石膜的制备、表征和应用研究已经成为CVD金刚石膜研究领域的一个新的热点．文章重点介绍了Gruen等人在贫氢和无氢环境中制备纳米金刚石膜的开创性工作,并和在富氢气氛中制备的纳米金刚石膜进行了对比评述．对纳米金刚石膜的表征技术和应用前景进行了讨论．     

铪-氘反应动力学研究

金属钛作为高真空环境下的贮氢材料，具有易氢脆和固氦能力差等固有缺陷。金属铪和钛同为VIB族元素，贮氢体积密度相近，但铪的吸氢体胀率（15％）远小于钛的（24%），因而可望在抗氢脆方面较钛有所改善。文中研究铪吸氘反应动力学，获得铪氘反应的速率常数和表观活化能，从而评价铪吸氘的动力学性能。     

Mg2Ni纳米贮氢合金电极的电化学性能

测定了Mg2Ni纳米贮氢合金电极在扫描速率份别为10，20，40，80，160mV／s时的循环伏安曲线。从曲线上读出不同扫描速率时的阴极峰电流Ipc，阳极峰电流Ipa，阴极峰电势Epc，阳极峰电势Epa，数据列于表1。作Ipc-v^1/2关系图，如图1所示。     

氦在球磨贮氢合金中的存在行为研究

通过正电子寿命测量及结构分析，研究了氦气氛球磨LaNi4.75Al0.25和Zr50Co50贮氢合金中氦的存在行为.研究结果表明：随着气氛压力增加，氦的溶入量增加，相对而言，LaNi4.75Al0.25更有利于氦的溶入；球磨样品正电子寿命的特征参数发生变化，这表明氦在材料中存在行为的差异；对于Zr50Co50合金，氦首先填充在超细晶粒的三叉晶界或空位团处，随着气氛压力增加，有小部分氦填入单空位的自由体积处，形成空位-氦复合体；对于LaNi4.75Al0.25合金，氦首先进入单空位大小的自由体积中，形成空位 关键词： 正电子寿命 氦引入 高压球磨 贮氢合金     

贮氢材料及其纳米化

 70年代席卷全球的石油危机促使各国开始寻求新型的、来源充足的能源;随着环境意识的加强,人类迫切需要一种清洁能源。氢能作为一种来源丰富、清洁、高能量密度的能源(见表1),早就引起了人们的关注。不过由于氢是一种密度很低的气体,传统氢气贮运以气体、液体状态为主。气态贮运贮存量小,液态贮运需消耗大量液化热,而且需要杜瓦瓶等附属设备;它们的安全性能均很差。1970年荷兰菲利普实验室发现ＬａＮｉ5材料具有可逆吸放氢的特性,贮氢体积密度高于液氢(见表2),安全性能很高;他们还指出贮氢材料具有广阔的开发前景,从而引起全球贮氢材料研究的浪潮。     

Mg2 Ni贮氢合金的结构、性能与改性

Mg2Ni合金以价格低廉、高能量密度,而引起人们的广泛关注。本文对Mg2Ni贮氢合金的结构、性能特别是电化学性能,以及常用的改性方法进行综述。     

炸药爆轰制备纳米石墨粉储放氢性能实验研究

介绍了一种新的制备纳米石墨粉的方法——炸药爆轰法.通过对爆轰合成的黑色粉末进行x射线衍射分析，确认其为六方结构的纳米石墨，平均晶粒度为1.86—2.61nm.用BET气体吸附仪测试纳米石墨粉的比表面积约为500—650m2/g，由比表面积计算得到的纳米石墨粒度为4.41—6.85nm.在室温（≈290K）和12MPa压力条件下对纳米石墨粉进行储放氢气性能测试，结果表明纳米石墨粉样品的储放氢量为0.33wt%—0.37wt％.在相同实验条件下，纳米石墨粉原始样品的储放氢能力较原始纳米炭纤维（0.15wt%—0.35wt％）和多壁碳纳米管（0.15wt%—0.20wt％）的储放氢能力略强,但低于超级活性炭（0.92wt%—0.98wt％）.纳米碳材料的比表面积在其储放氢实验中起关键作用. 关键词： 爆轰 纳米石墨粉 比表面积 储放氢量     

纳米碳管的电化学贮锂性能

用透射电镜、高分辨透射电镜、X射线衍射和拉曼光谱表征了用催化热解法制备的纳米碳管的结构,研究了纳米碳管的电化学嵌脱锂性能。以纳米级铁粉为催化剂热解乙炔气得到的纳米碳管石墨化程度较低,结构中存在褶皱的石墨层、乱层石墨和微孔等缺陷,具有国交高的贮锂容量,初始容量为640mAh/g,但循环稳定性较差。而以纳米级氧化铁粉为催化剂热解乙烯得到的纳米碳管结构比较规则,循环稳定性较好,但贮锂容量较低,初始容量为282mAh/g。讨论了纳米碳管的结构对其温度特性和不同电流密度下的充放电容易的影响。     

钾掺杂多壁纳米碳管储氢性能研究

使用自制的钴催化裂解碳氢气法制备多壁纳米碳管 ,并对其进行退火、掺杂等一系列预处理 ,然后使用高压高纯氢源 ,在中压 (12MPa)和室温条件下 ,进行钾掺杂多壁纳米碳管的储氢性能实验 .结果表明 :预处理对纳米碳管的储氢性能有很大影响 .实验条件下 ,经过氮气退火 ,并在 1.0mol/L硝酸钾溶液中掺杂的多壁纳米碳管吸氢量最大 (H/C质量分数为 3.2 % ) .上述样品在室温下的放氢量一般不超过其吸氢量的 5 0 .8% .     

非晶态合金与氢相互作用的研究进展

非晶态合金在力学性能、耐磨耐蚀性、磁性等方面比传统晶态合金具有显著优势,是一类有优良应用前景的新型结构与功能材料.非晶态合金与氢相互作用可以产生很多有趣的物理化学现象和应用.本文从物理基础和材料应用两个方面评述非晶态合金和氢相互作用的研究进展,在物理基础研究方面,从氢在非晶态合金中的存在状态出发,讨论氢在非晶态合金中的溶解、分布、占位和扩散等相关物理问题,进而分析氢对非晶态合金的热稳定性、磁性、内耗、氢脆等的影响.在材料应用研究方面,对非晶态储氢合金、非晶态合金氢功能膜、吸氢改善非晶态合金的塑性和玻璃形成能力、氢致非晶化、利用非晶态合金制备纳米储氢材料等方面的研究进展进行评述.最后总结并展望有关非晶态合金与氢相互作用的研究和应用.     

氢稀释对纳米晶硅薄膜晶化特性的影响及薄膜生长机理

以SiH4与H2作为前驱气体,采用射频等离子增强化学气相沉积技术制备了纳米晶硅薄膜.利用Raman散射和红外吸收光谱等技术,对不同氢稀释比条件下薄膜的微观结构和键合特性进行了研究.结果表明,随着氢稀释比增加,薄膜的晶化率明显提高,而氢稀释比过高时,薄膜晶化率呈现减少趋势.红外吸收光谱分析表明,纳米晶硅薄膜中氢的键合模式与薄膜的晶化特性密切相关.随着氢稀释比增加,薄膜中整体氢含量和SiH2键合密度明显减少,而在高氢稀释比条件下,氢稀释比增加导致薄膜中SiH2键合密度和整体氢含量增加.     

钛（锆、铀）-氢体系氢同位素效应

钛和锆是两种性能优良的贮氢材料,在氚工艺中常作为膜材料贮存氚气或氘氚混合气,而铀通常作为氘氚原料气的气源材料使用,因此,这几种金属材料与氢作用时的同位素效应对产品性能将有很大的影响,有必要进行深入研究。     

纳米碳管的制备及其场发射性能研究

将Ni(NO3)2-Mg(NO3)2体系作为催化剂前驱体,在不同气源比例下用CVD催化裂解法制备纳米碳管,用SEM、TEM和喇曼光谱对其进行了表征和分析,制备出完整性好的纳米碳管.再用两种工艺和配方制备其场发射阴极,对阴极样品进行了场发射性能测试.结果表明,经过氢处理在Si基上制备的CNT阴极发光效果好,且具有良好的场发射性能.     

氢稀释对纳米晶硅薄膜晶化特性的影响及薄膜生长机理

以SiH₄与H₂作为前驱气体,采用射频等离子增强化学气相沉积技术制备了纳米晶硅薄膜.利用Raman散射和红外吸收光谱等技术,对不同氢稀释比条件下薄膜的微观结构和键合特性进行了研究.结果表明,随着氢稀释比增加,薄膜的晶化率明显提高,而氢稀释比过高时,薄膜晶化率呈现减少趋势.红外吸收光谱分析表明,纳米晶硅薄膜中氢的键合模式与薄膜的晶化特性密切相关.随着氢稀释比增加,薄膜中整体氢含量和SiH₂键合密度明显减少,而在高氢稀释比条件下,氢稀释比增加导致薄膜中SiH₂键合密度和整体氢含量增加.