V-Ti-Cr-Fe合金吸放氢性能的研究

通过均匀设计法对Ti/(Cr Fe)比的优化控制以及对CdFe比的调整，研究了V-Ti-Cr-Fe系四元贮氢合金。结果表明：Ti/(Cr Fe)比对合金的吸放氢性能产生重要影响。Ti/(Cr Fe)比为1时，Cr/Fe比越偏离2．5，合金有效吸氢量越小，放氢平台压随Fe含量增多而升高。Ti/(Cr Fe)比为1，Cr／Fe比为2．5的V30Ti35Cr25Fe10合金拥有最理想的吸放氢性能。     

Ti／Mn基Laves相贮氢合金贮氢性能的影响因素

介绍了影响Ti/Mn基Laves相贮氢合金贮氢性能的一些因素,这些因素包括锆部分取代钛,Cr、V、Fe、Cu、Ni、Co、Mo等元素部分取代锰,非化学计量,非金属杂质元素与杂质气体。同时也介绍了热处理、熔炼方式、氟化处理对Ti/Mn基Laves相贮氢合金贮氢性能的影响。     

贮氢合金表面处理改善吸放氢性能研究

研究表面改性对La系合金贮氢性能的影响,采用化学镀的方法,对LaNi5和LaNi4.7Al0.3合金进行了镀Pd的表面处理实验.在p-C-T测试系统上研究了镀Pd前后,LaNi5和LaNi4.7Al0.3合金的抗CO毒化性能,进行了动力学性能测试、循环次数测试等.实验结果表明,化学镀Pd后的贮氢合金与未镀Pd的合金相比,吸氢性能得到改善,表现为 平台区域相对变平,吸氢孕育期缩短、循环次数增加,抗CO毒化性能提高.     

V-Ni二元合金的吸放氢性能

研究了V100-xNix（x=0～12％（原子分数））二元合金的活化性能、吸氢动力学性能、放氢PCT性能及吸放氢过程相结构的变化。Ni的添加提高了钒的活化性能和动力学性能。随着Ni含量的增加，γ相的分解压逐渐升高，稳定性降低。在20℃，3MPa氢压下，当Ni含量高于0．5％（原子分数）时，γ相的含量迅速降低，饱和吸氢量明显减少，当Ni含量超过2％（原子分数）时，γ相消失。增加Ni含量，有利于降低B相的含量，提高B相的分解压。随着Ni含量的增加，合金的晶格常数呈线性趋势降低。     

CO对MlNi_(4.5)Al_(0.5)合金吸氢动力学特性的影响

研究了氢中含有不同浓度CO杂质对MlNi4 .5Al0 .5的动力学曲线及循环性能的影响。MlNi4 .5Al0 .5被CO毒化后动力学性能退化 ,同一CO浓度下随着循环次数的增加 ,动力学性能退化加剧 ,随着CO浓度增加 ,合金的循环性能降低 ,动力学曲线衰退严重。探讨了被CO毒化合金动力学曲线衰退的原因。     

LaNi3.8Al0.75Mn0.45Zrx（x=0,0.05,0.1）合金的贮氢及抗粉化性能

添加少量Zr能增大LaNi3.8Al0.75Mn0.45合金氢化反应的焓变, 从而降低其室温的吸氢平台压力, 但吸氢量变化不显著, 合金表现出了与LaNi3.8Al0.75Mn0.45合金相当的贮氢性能.而Zr元素的添加使得LaNi3.8Al0.75Mn0.45Zr0.05合金中形成了多种非吸氢的杂质相, 同时由于Zr固溶到基体中提高了基体的强度, 合金的抗粉化性能得到了很大的提高.     

A2B7型La0.75Mg0.25Ni3.5-xFex(x=0～0.3)贮氢合金相结构及电化学性能研究

采用感应熔炼方法制备了La0.75Mg0.25Ni3.5-xFex(x=0.0.05,0.1,0.2,0.3)四元贮氢合金,系统地研究了合金B侧Fe对Ni部分替代对合金相结构及电化学性能的影响.X射线衍射(XRD)分析表明,La0.75Mg0.25Ni3.5-xFex由(La,Mg)2Ni7相(包括Gd2Co7型高温相和Ce2Ni7型低温相)组成.此外,随着Fe元素的加入,该类合金中出现CaCu5型LaNi5相,且随着Fe含量的增加而增多.电化学测试表明,随Fe含量的增加,合金电极活化次数变化不大,而其最大放电容量呈现先增后减的趋势,合金的最大放电容量由x=0.05时的376.21 mAh·g -1下降到x=0.3时的340.89 mAh·g-1;合金的高倍率放电性能随着Fe含量的增加而降低,当电流密度为900 mA·g-1时,合金的高倍率放电性能由83.66%(x=0)减小到62.23%(x=0.3);循环稳定性先增加后下降.     

(La_xNd_y)_(0.90)Mg_(0.10)Ni_(3.09)Mn_(0.12)Co_(0.60)Al_(0.13)贮氢合金自放电性能研究

为了提高La-Mg-Ni基贮氢合金的荷电保持率,本文研究了La/Nd比的变化对La-Mg-Ni基贮氢合金自放电性能的影响。随着Nd替代La量的增加,(LaxNdy)0.9Mg0.10Ni3.09Mn0.12Co0.60Al0.13(x/y=5,4,3,2,1)合金的荷电保持率先增大后减小,当x/y=4时,其荷电保持率达到最大值80.8%(318 K)。合金电极贮存后,FESEM-EDS和XRD分析表明,合金颗粒表面形成了Mg(OH)2和Nd(OH)3。P-C-T曲线和Tafel极化测试表明,随着Nd含量的增加,金属氢化物的稳定性呈现先增加后降低和腐蚀电流先减小后增大的规律。     

薄壁铸造和退火工艺对LPCNi3.55 Co0.75 Mn0.4 Al0.3贮氢合金电化学性能的影响

本文研究了不同铸锭厚度（1-10mm）对薄壁铸造的铸造态和退火态LPCNi3.55 Co0.75 Mn0.4 Al0.3——一种新型贮氢合金电化学性能的影响。结果发现，铸造态LPCNi3.55 Co0.75 Mn0.4 AL0.3合金的0.2C放电容量随着合金锭厚度的增加有增大的趋势。10mm厚铸态合金的活化能优于其它厚度的合金，且在1C放电容量和循环稳定性比在其它厚度的高。主要原因应归结为该厚度合金具有更大的晶胞体积和更小的晶格应力。退火态3mmLPCNi3.55 Co0.75 Mn0.4 AL0.3合金的综合电化学性能比铸造态更优异，6mm合金的循环稳定性和3-6mm合金的水利化性能得到改善。主要原因应归结为晶格应力的极大释放以及Mn等元素偏析的改善。     

快淬MmNi_(3.5)Co_(0.75)Mn_(0.55)Al_(0.2)合金的电化学性能

应用不同的快淬速度制取成分为ＭｍＮｉ３．５Ｃｏ０．７５Ｍｎ０．５５Ａｌ０．２的贮氢合金，并做了电化学充放电循环实验，比较了它们的电化学活化速度、放电容量、放电电压性能以及电化学循环稳定性。冷却速度越高，合金的电化学循环稳定性越好、放电电压平台越平坦，放电电压也稍高，但导致放电容量下降，初期活化困难。     

LaNi_(5-x)Al_x贮氢合金的研究

本研究用Ａｌ置换ＬａＮｉ５合金中的部分Ｎｉ，得到一系列ＬａＮｉ５－ｘＡｌｘ（ｘ＝０．１，０．３，０．５）贮氢合金。对这些合金的吸放氢热力学和动力学性能的实验研究表明，随着Ａｌ的加入及Ａｌ含量的增加，贮氢合金的平台氢压降低，吸氢量有所减少，而吸放氢速度有所增加。通过对合金及其氢化物晶体结构的ＸＲＤ分析，发现Ａｌ的加入并未使晶体结构类型发生变化，只是晶格常数变大；ＬａＮｉ５－ｘＡｌｘ合金吸氢后原晶体结构也未发生变化，但其晶格常数增加较大。     

球磨时间对MmNi3.9Co0.45Mn0.4Al0.25-CoB复合储氢合金电化学性能的影响

采用机械合金化方法制备MmNi3.9Co0.45Mn0.4Al0.25-CoB复合储氢合金.通过X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)分析、充放电及线性极化测试.研究了球磨时间对复合储氢合金相结构及电化学性能的影响.研究结果表明:随着球磨时间的增加,复合储氢合金的衍射峰逐渐宽化,杂散衍射峰消失,表现出非晶化趋势;复合储氢合金颗粒尺寸变小,并星球状均匀分布.电化学测试结果表明:当球磨时间达到45 min时,复合储氢合金具有较好的活化及高倍率放电性能,30次循环容量保持卒最高,达到90.66%,表现出良好的电化学动力学性能及催化活性.但当球磨时间过长时,合金颗粒出现相互粘连及团聚的情况,局部出现较大结块,导致复合合金电极的交换电流密度降低.     

Hydrogen Absorption Thermodynamic Properties of Rare-Earth Based Hydrogen Storage Alloy in Benzene

Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｙｔｈａｔｔｈｅｒａｒｅｅａｒｔｈｂａｓｅｄｈｙ ｄｒｏｇｅｎｓｔｏｒａｇｅａｌｌｏｙｓｃａｎａｂｓｏｒｂ/ｄｅｓｏｒｂａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｆｏｒｈｙｄｒｏｇｅｎｓｅｐａｒａ ｔｉｏｎ ,ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ,ａｎｄｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ .Ｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ,ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｖｏｉｄｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｏｂｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｏｇａｓ…     

La0.75Mg0.25Ni3.47Co0.2Al0.03储氢合金电极失效研究

采用中频感应真空熔炼制备La0.75Mg0.25Ni3.47Co0.2Al0.03合金,并借助电化学和气态循环实验、SEM、XPS等手段对合金电极失效的原因进行研究.结果表明,合金放电容量和吸氢容量的衰减在循环过程中均分为快速和缓慢两个阶段.随循环次数的增加,在电化学循环过程中,合金颗粒表面的氧化腐蚀产物逐渐增多,接触电阻和电荷传递电阻先降低后提高;在气态吸放氢过程中,合金颗粒裂纹逐渐增多,且开裂程度增大.La和Mg的氧化腐蚀损耗是导致合金放电容量衰减的主要原因,而合金颗粒粉化加剧了La、Mg的腐蚀,进一步恶化合金电极的稳定性.     

Electrochemical Properties of Strip Casting LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3 Hydrogen Storage Alloys

LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3 hydrogen storage alloy was investigated, and the effects of thickness of its strip casting ingots(as-cast) on the electrochemical performances were discussed. It was found that the 0.2 C discharge capacity increased with the increase of the thickness (from 1 mm to 10 mm) of the ingots, mainly due to the enlargement of the unit cell volume; Among the thickness of the ingots in our study, l0 mm sample showed a better activation property; LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3 alloy with 10mm showed higher comprehensive properties than those with other thickness under 1C rate.     

La0.8Mg0.2(Ni2.7Co0.6Al0.1Mn0.1)x贮氢合金的电化学性能分析

采用恒电位法、EIS分析及双电极系统对La0.8Mg0.2(Ni2.7Co0.6Al0.1Mn0.1)x(x=0.9～1.10)系列合金进行电化学性能分析。结果表明,x=1.05的合金具有较好的自放电性能(CR=97.3%),而x=1.10的合金有较高的电化学容量(369 mAh.g-1)。合金电极的电化学阻抗谱(EIS)表明,随着化学计量比x的增大,合金电极的电荷迁移电阻先减小后增大,动力学性能先增强后减弱。线性极化测试表明,随着化学计量比x的增大,合金电极表面的电化学反应速率先增大后减小。通过合金电极阳极电流对时间响应的半对数曲线计算的氢扩散系数D随着化学计量比x的增大先增大后降低,说明合金内部的氢扩散能力先增强后降低。     

Effects of Strip Casting and Annealing on Electrochemical Properties of LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3 Hydrogen Storage Alloys

The effect of thickness (1～10 mm) of the ingots on the electrochemical properties of as-cast and annealed strip cast LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3 hydrogen storage alloys was investigated. It is found that the 0.2 C discharge capacity of as-cast LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3 alloy increases with the increase of the thickness of the ingots. As-cast alloy with the thickness of 10 nun shows better activation property, higher 1C discharge capacity and better cyclic stability than others.It is mainly contributed to its larger unit cell volume and less internal stress. Annealed LPCNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3 alloywith the thickness of 3 mm shows much better comprehensive electrochemical properties than as-cast one; The cyclic stability of the alloy with the thickness of 6 mm and the activation properties of the alloys with the thickness of 3～6 mm are improved after annealing. It is mainly owing to the great release of intemal stress and the decrease fo the segregation of Mn in the alloys.     

不同Mn含量对A2B7型La-Y-Ni储氢合金性能的影响

采用真空熔炼法制备了不同Mn含量的A2B7型LaY2Ni10.2—xMnxAl0.3 (x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)储氢合金。通过物相性能测试、气态储氢性能测试和电化学充放电循环性能测试等方法,系统研究了B侧Mn元素部分替代Ni元素对合金相结构和性能的影响。结果表明：制备的合金为多相结构,其中,主相为Ce2Ni7,副相为Gd2Co7、PuNi3和LaNi5。随着Mn含量的增加,Ce2Ni7相含量先增大后减小。当x=0.3时,LaY2Ni9.9Mn0.3Al0.3合金有最大吸氢量,为1.132%。经过150次充放电循环,x=0.3时,合金的容量保持率最高,为58.0%。     

Kinetics of Hydrogen Absorption in MmNi_（3．55）Co_（0．75）Mn_（0．4）Al_（0．3） Alloy

ＫｉｎｅｔｉｃｓｏｆＨｙｄｒｏｇｅｎＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎｉｎＭｍＮｉ_（３．５５）Ｃｏ_（０．７５）Ｍｎ_（０．４）Ａｌ_（０．３）ＡｌｌｏｙＬｉｎＱｉｎ（林勤），ＹｕＺｈｅｎｔａｏ（于振涛），ＹｅＷｅｎ（叶文）（ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａ...