CNTs含量对AB5型贮氢合金性能的影响

采用机械球磨法制备出不同碳纳米管(CNTs)含量的AB5型贮氢合金.研究了CNTs含量对贮氢合金的微观结构及电化学性能的影响.结果发现:CNTs的加入改善了贮氢合金的性能.含15%CNTs的贮氢合金的首次放电比容量达到了311 mAh/g,比AB5合金提高了21%;200次循环后,放电比容量仍有280 mAh/g.     

La0.7Mg0.3Ni2.5+xCo0.5贮氢合金的性能研究

用熔炼法制备了La0.7Mg0.3Ni2.5 xCo0.5(x=0,0.1,0.2,0.3)贮氢合金.采用X射线衍射和三电极测试体系研究了合金的相结构、贮氢性能和电化学性能.结果表明:该系列合金均由(La,Mg)Ni3相、LaNi5相及少量杂质相组成;合金的贮氢容量随x值的增大而增加,当x=0.3时,贮氢容量达到1.42%,合金的最大放电容量可达377.5 mAh/g.该系列合金的活化性能较好(活化次数均为1次).随着x值的增加,合金的平台性能和稳定性能减弱.     

La-Mg-Ni系贮氢合金的性能研究

对La-Mg-Ni系(PuNi3型)La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Cux(x=0,0.2)贮氢合金进行了快淬处理,研究了快淬工艺对合金结构及电化学性能的影响。结果表明:合金主要由(La,Mg)Ni3相、LaNi5相以及少量的LaNi2相组成,各相的量与淬速有关。当x=0.2时,淬速从0 m/s增加到30 m/s,合金的放电容量从390 mAh/g下降到350 mAh/g,循环寿命从82次提高到116次,但快淬工艺对La-Mg-Ni系贮氢合金循环寿命的提高非常有限。     

稀土组成对贮氢合金放电性能影响的预测

使用C语言模拟实现了一个通用的多层前馈神经网络(BP)模型,应用此模型研究了贮氢合金中混合稀土La、Ce、Pr、Nd的相对组成对Ml(NiCoMnAl)5合金的电性能[0.2C放电容量、5C放电容量和高倍率放电性能(HRD)即5C放电容量与0.2C放电容量之比]的影响。找到了混合稀土的优化组成区域,在此区域内合金的0.2C、5C放电容量分别达到320mAh/g、230mAh/g以上,HRD≥0.70,并运用实验数据对此模型的正确性进行了检验,其相对误差小于1%。     

化学镀镍对低钴贮氢合金放电性能的影响

研究了化学镀镍对两种低钴贮氢合金粉末颗粒形态和放电性能的影响。结果表明:化学镀镍能提高低钴贮氢合金的循环稳定性、放电电位以及合金的高倍率放电性能,活化性能也有所改善。化学镀镍后,1C倍率放电容量达到0.4C放电容量的98.42%,表明化学镀镍是提高低钴贮氢合金高倍率放电的重要途径。化学镀镍后,一种合金的放电容量提高了27.0 mAh/g,另一种合金的放电容量降低6.5 mAh/g。SEM分析表明:合金在化学镀镍过程中发生吸氢反应,导致某些合金粉末开裂与粉化,以及有效合金量减少。有效合金量的减少是合金粉末放电容量降低的一个重要原因。     

再生贮氢合金粉性能的研究

研究了通过化学和冶金方法使失效MH/Ni电池负极贮氢合金粉再生后的性能。结果表明:再生后的贮氢合金粉,XRD分析表明不含杂相,为CaCu5型结构;P C T测试固气吸氢量为260mAh/g;电化学测试放电容量达到300mAh/g;循环伏安测试结果说明再生合金粉吸放氢反应可逆性强。表明失效合金粉得到了有效的再生。     

加镝对低Co贮氢合金电化学性能的影响

在AB5型贮氢合金MlNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3成分的基础上,采用合金B侧Cu、Fe、Zn和Cr替代Co,A侧加入稀土元素镝(Dy)的方法制备低Co贮氢合金,测试了合金的电化学性能。随Dy的加入,合金的活化次数由4次上升到15次,最大放电容量由303.1 mAh/g降至271.7 mAh/g,但循环寿命提高。     

La替代Mm对无钴AB5型贮氢合金性能的影响

用铸造及快淬工艺制备了无钴AB5型LaxMm1-x(NiMnSiAlFe)4.9(x=0、0.45、0.75和1.00)贮氢合金,研究了La替代量x对合金性能的影响。La替代Mm,可以提高合金的放电容量,当x从0增加到1.00时,铸态合金以60 mA/g恒流充放电的容量从273.5 mAh/g增加到304.5 mAh/g,10 m/s淬速快淬态合金的容量从236.8 mAh/g增加到300.3 mAh/g。La替代Mm,对铸态合金的循环寿命没有显著影响,但使快淬态合金的循环寿命下降。     

添加CeO2对La2Mg17+200％Ni贮氢电极的电化学性能研究

研究了球磨时间及添加CeO2对La2Mg17+200％(质量分数)Ni复合合金相结构和电化学性能的影响.X射线衍射光谱法(XRD)结果表明,球磨100h后Ni峰完全消失,合金完全非晶化,而过长的球磨时间会导致合金小颗粒的团聚和再次结晶化.少量CeO2的添加有助于非晶结构的形成.电化学性能表征显示,随着球磨时间从80、100、120h时,复合合金放电比容量分别为326.9、352.1和352.6 mAh/g,添加CeO2后复合合金放电比容量再度提高到373.5、398.8和409.8mAh/g,均提高40mAh/g以上.但CeO2的加入对复合合金充放电循环稳定性的改善并不明显,结果表明:CeO2的加入,有效地降低了合金表面电化学反应阻抗,提高了贮氢合金的电催化活性,有助于提高放电容量.开路电位图也表明CeO2的加入不利于提高合金的抗腐蚀性能.     

球磨La_2Mg_(17)/M复合贮氢材料的性能

研究了球磨时间对La2Mg17+200%M(M=Cu、Ni)+1%CeO复合贮氢材料的影响.XRD和SEM分析表明:材料的非晶相随球磨时间的延长而增加.电化学测试显示:当球磨时间从10 h延长到40 h时,加Cu、Ni材料在30 h时分别有最大放电比容量134.0 mAh/g和934.3 mAh/g;材料的放电电压特性得到了改善;当球磨时间为10 h、30 h时,加Cu材料的高倍率放电性能(HRD)在400 mA/g时分别为59.3%、68.8%,加Ni材料的HRD分别为64.9%、81.0%.     

钛钒基储氢电极合金研究

研究了铁钒基储氢电极合金(Ti0.8Zr0 2)(V0.533Mn0.107Cr0.16Ni0 2)x(x=5,6,7)的相结构和电化学性能.XRD分析表明合金主要由六方结构的C14型Laves相和体心立方(BCC)结构的钒基固溶体相所组成.C14型LaveS相及钒基固溶体相的晶胞参数和晶胞体积均随着化学计量比x增加而减小.电化学测试表明当化学计量比由x=5增大到x=7时合金放电容量由394.6mAh/g下降到327.8mAh/g,活化次数略有增加,但循环稳定性和高倍率放电能力明显改善.     

高倍率放电型贮氢合金的研制

研制了 5个LaNi5型贮氢合金样品 ,分别对 5种合金样品电极的电化学容量、高倍率充放电和宽温度范围内充放电性能、循环稳定性及其相结构进行了测试和分析。结果表明 :Sn及Si的搀杂增加了合金的非化学计量比 ,增强了合金的循环稳定性并改善了合金的高倍率充放电性能 ;合金样 (Ml0 .90 Nd0 .10 )Ni3 .60 Co0 .50 Mn0 .40 Al0 .18Si0 .42 的容量较高。 5C充电效率大于 95 % ,5C放电效率大于 90 % ,40 0次充放循环后容量保持率大于 70 % ;所设计合金晶型均为CaCu5相 ,充放电循环后合金主相仍是CaCu5相 ,同时发生氧化和粉化现象。     

热处理对贮氢合金电极性能的影响

研究了热处理对Mm(Ni,Co,Mn,Al)5贮氢合金电极电化学性能的影响.恒流充放电测试结果表明:经过热处理的电极比未处理的电极多放出17%的化成容量;用经过热处理的电极制成的MH/Ni电池,以15 C恒流脉冲放电的电压降比使用未处理电极的电池减少了近60 mV.循环伏安实验发现:经过热处理的电极的氢脱出峰电流比未处理的电极的高56 mAh/g,氢脱出峰电位负移了近140 mV.用扫描电镜、X射线衍射研究了热处理对贮氢合金表面和结构的影响.     

贮氢合金/石墨烯复合材料的电化学性能

用改进的Hummers 法制备了石墨氧化物,用化学还原法制得石墨烯聚集物;用研磨法制备了贮氢合金／石墨烯复合材料.循环伏安、线性极化法及模拟电池充放电实验结果表明:与未复合的贮氢合金相比,贮氢合金／石墨烯复合材料降低了电极的极化,改善了大电流放电性能及循环性能.在实验条件下,3.0 C放电比容量达225 mAh/g,提...     

CoO对低钴贮氢电极电化学性能的影响

介绍了采用傅立叶红外光谱、X射线衍射、循环伏安、交流阻抗方法研究CoO对低钴贮氢合金电化学性能的影响。结果表明,随着活化次数的增加,放电中值电压逐渐增大,出现第二放电平台,使放电容量进一步提高。1C放电时,放电电压和放电容量分别提高170mV和10.5 mAh/g;10C放电时,高倍率放电性能提高21.7%。CV表明,随着扫速的加快,电极的氧化、还原峰位差逐渐加大,可逆性降低,反应向Co生成的方向进行;EIS表明,添加CoO降低了合金电极接触电阻和电荷传递阻抗,改善了电化学反应活性。     

球磨时间对LaNi5-CNTs复合材料的影响

采用机械合金化的方法制备了碳纳米管(CNTs)与LaNi5合金粉的复合贮氢材料,考察了球磨时间对复合材料微观结构及电化学性能的影响。球磨时间越长,CNTs断裂程度越高;球磨后,复合材料具有好的活化过程,并保持了相对较高的放电容量,1C放电容量为311 mAh/g(5%CNTs),3C放电容量为244 mAh/g(10%CNTs)。