稀土(镁)系AB2型贮氢合金的研究进展

综述了稀土(镁)系AB2型贮氢合金的研究进展,分别从合金的晶体结构、气态贮氢性能及电化学性能等方面进行了总结,阐述了AB2与AB5及A7B16结构之间的关联性,并就此合金存在的问题加以评述,进一步探讨了改善该体系合金性能的方法.稀土(镬)系AB2型贮氢合金较AB5型和AB3型具有更高的理论贮氢容量,认为通过合理的制备工艺与机理研究能获得良好的电化学性能.     

新型稀土镁基贮氢电极合金的结构与性能

系统研究了La0．7Mg0．3(Ni0．85Co0.15)x(x=2．5，3．0，3．5，4．0，4．5，5．0)贮氢电极合金的结构和储氢性能．该类型合金由(La，Mg)Ni3相(PuNi3型结构)和LaNi5相(CaCu5型结构)组成，两相的a轴参数和晶胞体积都随着x值的增大而减小．(La，Mg)Ni3相的丰度先从x=2．5时的48．4％增加到x=3．5时的78．2％，然后又减小到x=5．0时的12．2％，而LaNi5相的丰度在x=2．5-3．5时基本保持不变(-20％)，在x=4．0时突然增加到71.9％．合金的吸氢量从x=2．5时的0．86％(质量分数)增加到x=3．5时的1．50％然后又减小到x=5．0时的1．19％．合金的放氢平台压力在x=2．5-3．5时保持基本不变(-65．9kPa)，然后逐渐增加到x=5．0时的0．30MPa．随着x的增加，吸放氢过程的滞后效应先增大后减小，而合金的放氢平台变得更加平坦．     

富铈稀土系低温贮氢合金的制备及性能研究

采用真空快淬法研究制备了富铈稀土系低温贮氢合金,考察了3种不同组成合金的放电性能.结果表明,Mm(NiCoAlMn)_(4.95)舍金大电流放电性能较好;添加微量元素后,可以2提高其0.7C放电比容量、放电平台以及改善循环性能.经循环伏安性能测试发现,氢在合金电极中的扩散系数(D_H=3.90×10~(-8)cm~2/s)较大;XRD分析显示合金具有单一CaCu_5型相结构,晶粒尺寸小于50nm.用此合金组装的D8500型镍氢电池在-40℃、0.2C电流条件下,放电容量达到常温放电容量的70.72%.以1C电流充放电400次,电池容量保持率为93%,完全满足低温镍氢电池的要求.     

Ti系合金的室温吸氢平衡压力

观测了具有α相结构的纯Ti、TiZrYAl合金，α β双相结构的TiMo、TiMoSc合金以及近β相结构的TiMoYAlFe和TiMoVYAlFe合金的吸氢PCT曲线和室温平衡压，在室温下各样品的吸氢平衡压约为10^-9～10^-16Pa；α单相合金和α β双相合金的吸氢平衡压略高于纯Ti，但其P—C等温线的斜度增大，吸氢平台长度略有缩短，近β结构合金的室温吸氢平衡压显著高于纯Ti及其它两类合金，增加Al的含量使α相TiZrYAl合金的吸氢平台长度显著缩短，但对平衡压力的影响不大。     

添加Al对稀土系贮氢电极合金高温性能的影响

系统研究了添加Al的贮氢电极合金在高温下的电化学性能，结果表明：以Al部分替代稀土系贮氢合金中的Ni，使氢化物电极的平衡分解压降低，低高温下的放电容量升高，自放电降低，改善高倍率放电性能和循环稳定性。     

高容量稀土-镁基贮氢合金获发明专利

内蒙古稀奥科贮氢合金有限公司的“一种MH-Ni电池用高容量稀土镁基贮氢合金及其制作方法”获得国家知识产权局发明专利授权。作为一种全新的电池制造领域镍金属氢化物电池负极材料的制备方法,此项发明填补了国内外高容量稀土-镁基贮氢合金的技术空白,标志着内蒙古稀奥科贮氢合金有限公司在新型贮氢合金材料方面的研究和技术创新能力达到了新高度,并拥有了自主知识产权。     

Ti-V合金吸氢动力学研究

介绍了3种组成的Ti-V合金(Ti0.76V0.24、Ti0.51V0.49和Ti0.25V0.75)吸氢动力学研究方法,获得了动力学曲线、动力学方程及表观动力学参数.分析了Ti-V合金吸氢动力学的影响因素,金属氢化物动力学过程的特点及其与气-固反应动力学的区别.对反应程度进行归纳,得出Ti-V合金吸氢动力学方程的适用范围.     

非晶态合金吸氢行为的研究

若干前过渡族—后过渡族金属(ET—LT)型非晶态合金具有较强的吸氢能力,并表现出与过渡族一类金属型非晶态合金完全不同的磁性。因此,ET—LT 非晶合金既可成为有希望的贮氢材料而具有重要的实用价值,又对磁性的基础研究具有重要的理论意义。本工作通过二次离子质谱(SIMS)和 M(?)ssbauer 谱等方法的配合,详细地研究了吸氢对Fe_(90)-xM_xZr_(10)(M=V,Mn)非晶态合金磁性的影响、氢与各种金属元素的相互作用和氢的存在状态。     

退火对稀土系AB5低钴贮氢合金性能的影响

研究了600与900℃两种温度退火对低钴贮氢合金MI（NiMnAlCuFeSnZn）4.7CO0.3的微观结构、组织以及电化学性能的影响。XRD分析表明退火降低了合金的晶格应力和缺陷，同时使得合金的单胞体积增大。电化学测试结果表明，退火处理后合金的放电容量有所提高，循环稳定性有所改善。     

新型稀土镁基储氢电极合金的电化学性能研究

本文系统研究分析了La0.7-xPrxMg0.3Ni2.45Co0.75Mn0.1Al0.2（x=0．00—0．25）贮氢电极合金的电化学性能。电化学研究发现，随着x值的增大，合金电极的最大放电容量逐渐减小，但是合金的循环稳定性会有一定的提高。高倍率放电性能研究结果显示，随着X值的增大，合金电极的高倍率性能先提高后降。同时，电化学阻抗谱、交换电流密度Ⅰ0、极限电流密度ⅠL以及氢在合金中的扩散系数D的研究也表明，随着x值的增加，合金电极的电化学反应动力学性能首先增加，达到一个最大值后，其动力学性能又会随着x值的增大而有所下降。     

镁稀土合金板材的热轧工艺与组织性能研究

对挤压态Mg-12Gd-3Y-0.4Zr合金板材在450℃下分别以10%,30%,50%和70%的道次压下量进行轧制,并对轧制板材进行时效处理以进一步提高其强度。本文研究了合金在轧制及时效态的组织及力学性能。试验结果表明,轧制过程可显著细化合金组织并有第二相析出,使力学性能得到提高。其中以50%压下量轧制的板材组织及力学性能最优,T5处理后其最高强度可达屈服396MPa,抗拉486MPa。     

无钕稀土系贮氢合金及其在动力电池中的应用

研究了薄壁铸造的无钕稀土LPC系贮氢合金,发现铸态高钴合金的综合电化学性能随着铸锭厚度的增加而改善,原因为晶胞体积增加、晶界缺陷减少和晶格应力降低;铸态低钴合金的电化学性能对厚度不敏感,归因于合金中Cu、Fe和Si等元素的引入.退火能够提高高钴合金的放电容量,并改善其循环稳定性,壁厚最薄的3mm合金显示出最好的综合电化学性能,主要应归功于晶格应力的降低,和元素偏析的改善.Ce/TE为20%～25%时,高钴合金可以得到最好的综合电化学性能.成分和工艺优化后的贮氢合金应用在Ni/MH电池和电动自行车中,得到了令人满意的结果.     

稀土镁基AB3型贮氢电极合金的研究进展

综述了稀土镁基AB3型贮氢电极合金的研究进展.分别从合金结构、热力学、成分及制备方法等方面进行总结,认识到循环稳定性差是AB3型贮氢电极合金目前存在的最主要问题,并就如何改善合金循环稳定性的问题进行了讨论.稀土镁基AB3型贮氢合金的贮氢量高于传统的稀土基AB5型贮氢合金,有望成为新一代的贮氢电极合金材料.     

采用泡沫铜改进ZrCo合金吸放氢性能研究

采用孔隙率大于90％的泡沫铜装填ZrCo合金粉末，测试分析了泡沫铜填充ZrCo合金粉末的吸放氢性能和充放氢抗破坏性能。结果表明：通过泡沫铜填充法制备贮氢块的传热性能比自然堆积状态的粉末有很大提高，因此采用泡沫铜装填的贮氢反应容器吸、放氢速率比自然堆积粉末有明显改善，并显著提高了充放氢抗破坏能力，利用该方法改进贮氢粉末的装填方式是可行的。     

V3TiNi0.56Alx贮氢合金充放电性能和吸放氢性能研究

用自蔓延高温合成法制备了钒基贮氢合金V3TiNi0.56Alx(x=0.1、0.3),用EDXRF、XRD等方法分析了合金的组织成分,并对合金进行了充放电性能和吸放氢性能测试.结果表明:随Al含量增加,合金的最大放电容量和吸氢量均减小,但循环稳定性提高;合金的放氢平台均在0.5MPa附近,随Al含量增加,平台宽度变窄、平台倾斜度增加.     

稀土系贮氢合金的快淬及退火研究进展

快淬及退火对贮氢合金的组织和电化学性能影响很大.详细综述了近年来稀土系贮氢合金的各种快淬和退火工艺,以及不同工艺对合金电化学性能和组织的影响,旨在为提高贮氢合金的电化学性能提供思路和依据.