La2Mg17稀土镁基储氢合金制备工艺及储氢性能研究

采用熔剂覆盖熔炼的方法制备了La2Mg16Ni合金,并研究了该合金的吸放氢性能及吸放氢过程中合金的相结构变化.用Ni取代La2Mg17合金中的部分Mg,可提高储氢合金的吸放氢动力学性能,在温度高于553K时,所制备的储氢合金具有良好的吸放氢平台性能,其储氢容量可达到4.16％.     

La-Mg-Ni系储氢合金储氢性能研究

采用快淬法制备了不同镁含量的La-Mg-Ni系储氢合金,并研究了La-Mg-Ni系储氢合金的储氢特性.结果表明,La-Mg-Ni系储氢合金主要由LaNi5和LaNi3两相组成;随着镁含量的增加,储氢合金的吸放氢平台压力降低,吸氢量提高;与化学计量比储氢合金相比,非化学计量比的储氢合金平台压力提高;在1173 K热处理4...     

La原料对LaMg_(17)Ni储氢合金性能的影响

为降低LaMg_(17)Ni储氢合金的成本并解决原材料La不稳定导致的安全问题,采用了La-H粉和La-Mg合金粉两种性能稳定且成本较低的原料替代La粉,利用机械合金化法制备了不同原料的LaMg_(17)Ni储氢合金,并对比两种不同原料制备合金的性能,探究性能差异的原因。采用比表面仪检测合金比表面积变化,用扫描电子显微镜(SEM)表征合金微观形貌,X射线衍射(XRD)表征合金制备前后和吸放氢前后相结构变化,利用高温高压气体吸附仪测试合金的吸放氢曲线、储氢量以及储氢速度。结果表明,以La-H粉为原料制备的合金储氢量达到4.58%,在3MPa氢气压力、温度573K以下,储氢速度为90s内达到饱和储氢量的90%以上,而以La-Mg合金粉原料制备的合金储氢量达到4.43%,在3MPa氢气压力、温度573K以下,储氢速度为120s内达到饱和储氢量的90%以上。由于La-H粉的高脆性使其在机械合金化过程中产生了更高的比表面活性以及内部原有LaH3相的直接催化作用,因此以La-H粉为原料制备的LaMg_(17)Ni合金储氢性能优于以La-Mg合金粉为原料制备的LaMg_(17)Ni合金。     

机械合金化La8Mg52Ni40合金的相组成研究

采用机械合金化及热处理等方法制备了．La8Mg52Ni40新型合金，并用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差热分析(DTA)等方法研究了其组织结构及热稳定性能等．研究结果表明：La8Mg52Ni40合金经280r／min球磨250h后．获得了镧、镁、镍等非晶相和MgNi2纳米晶结构；所得粉末的形状为规则的球形或近球形，颗粒直径范围约为0．05～12．5μm，其中，粒径为0．5～2μm的颗粒数约占颗粒总数的97％．球磨样品经763K保温35d热处理后，得到了具有纳米尺度的Mg2NiLa，Mg2Ni，MgNi2三相合金，样品具有较好的热稳定性能．图4，表2，参12．     

机械合金化法制备Ti基储氢合金的进展

介绍机械合金化法Ti基储氢合金研究的进展，并展望其发展趋势。机械合金化工艺设备简单、成本低、污染小、安全性能好，完全符合高新技术研究和发展的思路。钛基储氢合金兼有吸放氢动力学和储氢量的优势，应用前景广阔。     

低温对储氢合金及电解液性能的影响

选用镍氢动力电池负极材料储氢合金为研究对象, 观察在常温、低温条件下循环后储氢合金电极表面各元素分布、粒度变化, 并提出电解液电导率变化及隔膜失效也是镍氢电池早期失效的一个重要原因。实验结果表明, 经低温循环失效后, 合金表面一些活泼元素在电解液中发生腐蚀反应, 如Co, La, Mn, Al等, 其中Mn、Al溶解损失严重。合金原粉颗粒的平均大小为23.6988 μm, 而经25 ℃、-20 ℃下循环实验而失效的电池负极合金粉颗粒的平均粒径分别为4.1874、4.5151 μm, 说明负极已发生严重的粉化现象。     

纳米铜粉对储氢合金电极电化学性能的影响

以直流电弧等离子法制备纳米铜粉,对比不同质量纳米铜粉取代镍粉作为导电剂对储氢电池负极材料AB5型储氢合金电极电化学性能的影响。结果表明,制备的铜粉为近球形颗粒,中粒径为150 nm。采用纳米铜粉取代镍粉作为导电剂后,可以显著改善储氢合金负极的充放电性能和高倍率性能,在1 800 m A/h的放电电流密度下,以纳米铜粉替代50%的镍粉作为导电剂,高倍率从7.65%提高至44.18%。纳米铜粉的电催化活性不如镍粉,但可以显著提高合金电极的导电性,改善动力学性能。     

酞菁铁对新型La-Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响

为提高La-Mg-Ni基储氢合金La_(0.73)Ce_(0.18)Mg_(0.09)Ni_(3.20)Al_(0.21)Mn_(0.10)Co_(0.60)在Ni/MH二次电池中的电化学性能,将合成的酞菁铁作为添加剂添加到合金中,考察不同含量的酞菁铁对La-Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响。结果表明,添加酞菁铁后,合金的相结构没有变化。将不同含量的酞菁铁加入到储氢合金后,合金的最大放电容量变化不大,循环50次后的放电容量保持率从62.6%提高到75.3%,合金电极的交换电流密度I0、极限电流密度IL均有较大幅度增加,抗腐蚀性能也有提高,表明酞菁铁有效改善了储氢合金电极的综合电化学性能。     

纳米Cu粉对储氢合金电极电化学性能的影响

以直流电弧等离子法制备纳米Cu粉,对比分析了不同质量的纳米Cu粉取代Ni粉作为导电剂对储氢电池负极材料AB5型储氢合金电极电化学性能的影响。结果表明,制备的Cu粉为近球形颗粒,中粒径为150nm。采用纳米Cu粉取代Ni粉作为导电剂后,可以显著改善储氢合金负极的充放电性能和高倍率性能,在1800mA/h的放电电流密度下,以纳米铜粉替代50wt%的Ni粉作为导电剂,高倍率从7.65%提高至44.18%。线性极化和循环伏安测试表明,纳米Cu粉的电催化活性不如Ni粉,但可以显著提高合金电极的导电性,改善动力学性能。     

热处理时间对镍氢电池负极材料AB5型储氢合金性能的影响

研究了热处理时间对储氢合金LaNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3的相结构、活化性能、高倍率放电性能及循环稳定性的影响。经过不同热处理时间处理的合金，a轴变长，c轴缩短，晶胞体积增大。热处理时间为3h时，合金表现出较好的高倍率放电性能及循环性能。     

机械球磨对贮氢合金性能的影响

对贮氢合金La(NiSnCo)5．12进行了机械球磨的研究。通过XRD、SEM和TEM对破碎后的氢合金粉进行了晶体结构与表面形貌的测量。发现球磨时间最长,合金越小。通过电化学方法对贮氢合金氢化物电极进行了研究,结果表明球磨极大地改善贮氢合金的活化性能与放电速率特性,但合金寿命受到较大的损害。球磨后的粒径控制在2－10μm的范围较合适。     

酞菁铁对新型La-Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响Effect of Phthalocyanine Iron on Electrochemical Properties of the New La-Mg-Ni-based Hydrogen Storage Alloy 王新颖 黄红霞* 谢文强

为提高La-Mg-Ni基储氢合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.20Al0.21Mn0.10Co0.60在Ni/MH二次电池中的电化学性能,将合成的酞菁铁作为添加剂添到合金中,考察不同含量的酞菁铁对La-Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响。通过分析紫外和红外图谱,可知合成出目标产物酞菁铁。添加酞菁铁后,合金的相结构没有变化。将不同含量的酞菁铁加入到储氢合金后,合金的最大放电容量变化不大,循环50次后的放电容量保持率从62.6%提高到75.3%。合金电极的交换电流密度I0、极限电流密度IL均有较大幅度增加,抗腐蚀性能也有提高。表明酞菁铁有效改善了储氢合金电极的综合电化学性能。     

镍对镁碳复合储氢材料性能的影响

在金属Mg粉中添加经碳化处理的无烟煤,于H2气氛中用反应球磨法制备Mg/C复合储氢材料.研究了添加金属Ni对Mg/C复合储氢材料的粒度、放氢温度和放氢量的影响.结果表明,Ni在球磨过程中对Mg和C有助磨作用,还可降低储氢材料的放氢温度,增大放氢量.含10%Ni储氢材料与无Ni储氢材料相比,初始放氢温度降低70℃,高峰放氢温度降低46℃.     

机械合金化法制备非晶Nb60TM40-MgH2（TM=Ni，Fe）复合储氢材料的吸放氢性能

采用机械合金化法制备了Nb60Ni40及Nb60Fe40非晶合金,再通过球磨法向MgH2中分别掺杂10%上述非晶,并利用XRD、SEM、P-C-T、DSC等分析测试手段对样品的微观结构及吸放氢性能进行了表征。XRD结果表明,通过机械合金化法得到了Nb-Ni和Nb-Fe非晶。SEM观察显示,掺杂非晶后,MgH2粉末颗粒得到了细化。P-C-T测试结果表明,非晶Nb60Ni40及Nb60Fe40的掺杂未改善MgH2的吸放氢热力学性能,但非晶Nb60Ni40-MgH2及非晶Nb60Fe40-MgH2复合粉体的吸氢速率有一定的提升;放氢动力学测试表明,非晶掺杂加快了MgH2的放氢速率,350 ℃下10 min即可实现完全放氢。DSC测试结果显示,非晶Nb60Ni40-MgH2体系和非晶Nb60Fe40-MgH2体系的放氢激活能分别为146.14和145.65 kJ/mol,与纯MgH2相比分别降低了22.68和23.17 kJ/mol。     

A2B7型La-Y-Ni与La-Mg-Ni储氢合金电化学性能研究

采用感应熔炼法制备了A2B7型La-Y-Ni储氢合金,与市售的A2B7型La-Mg-Ni合金进行对比,分别测试了合金的XRD和PCT曲线,通过模拟电池测试系统和密封镍氢电池两种方式进行全面电化学性能测试。结果表明：两种合金均由两相组成,La-Y-Ni合金存在两个吸放氢平台,均高于La-Mg-Ni合金的吸放氢平台;模拟电池测试发现两种合金的容量一致,La-Mg-Ni合金的寿命好于La-Y-Ni合金;密封镍氢电池测试结果显示：La-Y-Ni电池的充电内阻比La-Mg-Ni电池高3.7mΩ,导致容量发挥略低,但其循环寿命表现出明显的优势。 关键词：A2B7型储氢合金     

贮氢合金多元合金化降钴研究

采用多元合金化的方法设计4种低钴稀土系贮氢合金,测定并分析其放电容量和循环稳定性。结果表明,稀土系贮氢合金的Co含量降到0.2%时,合金的放电容量有所下降,但是适当的添加Cu,Fe,Si,Cr,Sn元素,能得到较高的放电容量,并能有效的改善合金的循环稳定性。     

导电剂对储氢合金MLNi3.8Co0.75Mn0.4Al0.2电极电化学性能的影响

以铜粉作为导电剂,与镍氢电池负极材料MLNi3.8Co0.75Mn0.4Al0.2储氧合金粉按不同质量比混合后制成电极,研究储氢合金电极的电化学性能.结果表明,当储氢合金与铜导电剂按质量比1:2混合制成电极时,储氢合金电极的活化性能最优.以60mA/g放电电流放电时,合金电极的比容量达到305 mA·h/g,但放电平台略低,极化阻值为251.3mΩ·g,交换电流密度达到102.26mA/g,合金电极的电化学反应阻抗最小.