Ti基催化剂改性的NaAlH4储氢材料研究进展

高储氢容量、低工作温度的储氢材料一直是固态储氢技术领域研究的重点.NaAlH4具有适中的热力学稳定性和较高的储氢容量,被认为是最具应用前景的高容量储氢材料之一.但高的动力学壁垒导致其吸放氢温度较高,动力学较慢,可逆性较差.大量的研究表明,Ti基催化剂的引入可以有效降低其动力学能垒,从而降低其吸放氢温度,提高其吸放氢速率...     

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．     

Electrochemical properties of TiV-based hydrogen storage alloys

The electrochemical properties of the super-stoichiometric TiV-based hydrogen storage electrode alloys(Ti0.8Zr0.2)(V0.533Mn0.107Cr0.16Ni0.2)x(x=2,3,4,5,6)were studied.It is found by XRD analysis that all the alloys mainly consist of a C14 Laves phase with hexagonal structure and a V-based solid solution phase with BCC structure.The lattice parameters and the unit cell volumes of the two phases decrease with increasing x.The cycle life.the linear polarization.the anode polarization and the electrochemical impedance spectra of the alloy electrodes were investigated systematically.The overall electrochemical properties of the alloy electrode are found improved greatly as the result of super-stoicfhiometry and get to the best when x=5.     

稀土-镁-镍基贮氢电极合金的研究进展

具有超结构特征的稀土-镁-镍基贮氢合金作为新一代金属氢化物/镍(MH/Ni)电池负极材料,因其高的放电容量和好的倍率放电性能,是目前贮氢电极合金发展的重点材料之一。本文从材料相结构、贮氢特性和电化学性能之间的关系出发,综述了近年来国内外稀土-镁-镍基AB3型、A2B7型和A5B19型贮氢电极合金的研究进展,为开发兼具高容量和长寿命的新型稀土系贮氢电极合金提供有价值的参考。     

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。     

热处理温度对AB_5型MlNi3.60Co0.85Mn0.40Al0.15贮氢电极合金微结构和电化学性能的影响

研究了铸态及经加热温度为 12 73～ 13 73K、保温时间 8h和水冷处理后AB5型MlNi3 .60Co 0 .85Mn0 .4 0Al0 .15贮氢电极合金的微结构和电化学性能。结果表明 :铸态合金的显微组织为典型的树枝晶结构 ,经 12 73K处理后合金的显微组织仍为树枝晶 ,但树枝结构不明显 ,经 13 73K处理后合金的显微组织为柱状晶 ;与铸态合金相比 ,经 12 73K处理后合金的活化性能降低 ,电化学容量和高倍率放电性能基本保持不变 ,循环寿命改善 ;经 13 73K处理的合金活化性能降低 ,电化学容量明显减小 ,高倍率放电性能降低 ,循环寿命显著改善。热处理引起合金电化学性能的变化与合金的微结构的改变有关     

La0．7Mg0．3Ni3．4-xCo0．6Mnx（x=0．0～0．5）贮氢电极合金的结构、储氢特性及电化学性能

La0．7Mg0．3Ni3．4-xCo0．6Mnx(x=0．0～0．5)合金主要由(La，Mg)Ni3相和LaNi5相构成，各相的晶胞参数和晶胞体积均随Mn含量的增加而增大。随Mn含量的增加，合金的放氢平衡压力从0．128MPa(x=0．0)下降到0．067MPa(x=0．5)，导致最大吸氢量从x=0．0时的1．19％(质量分数，下同)逐渐增加到x=0．4时的1．38％。合金的最大放电容量随Mn含量的增加首先从330．4mAh／g（x=0．0)增加到360．6mAh／g(x=0．4)，然后减小到346．9mAh／g(x=0．5)。随Mn替代量的增加，合金电极的高倍率放电能力先改善后降低，合金电极的表面反应阻抗先降低后升高，而氢的扩散系数先增加后减小，说明合金的电化学动力学性能首先提高然后降低。     

Ti—Ⅴ基多相贮氢电极合金的电化学吸放氢机理研究

采用XRD的Rietveld全谱拟合技术以及利用储氢合金吸氢量与其体积膨胀成线形关系的原理，研究了Ti—Ⅴ基贮氢电极合金的电化学吸放氢机理．结果表明，铸态合金Ti0.8Zr0.2V1.867Mn0．373Cr0．56Ni0.7由C14型Laves相和Ⅴ基固溶体相构成在充电过程中，充电时间由3．33增至120min时，Laves相的晶胞体积膨胀率△Ⅴ／Ⅴ分别由0．301％增加到2．719％，而Ⅴ基固溶体相的△Ⅴ／Ⅴ由0．011％增至1．685％．在放电过程中，放电时间从0min增加到165min时，Laves相的△Ⅴ／Ⅴ从14．542％降到8．119％；而Ⅴ基固溶体相的△Ⅴ／Ⅴ从8．117％减小到6．248％．说明电化学吸氢时，氢首先被Laves相吸收，然后再扩散进入Ⅴ基固溶体；电化学放氢时，Ⅴ基固溶体中的氢首先扩散进入Laves相然旨再释放．因此，该合金中，Laves相既是吸氢相又是催化相，提高合金中Ⅴ基固溶体相的利用率，从而使Ti—Ⅴ基贮氢合金具有较好的综合电化学性能。     

纳米TiO2锂离子电池负极材料的溶剂热法制备及其电化学性能

本文采用溶剂热法,以四乙醇钛为主要原材料制备TiO2。结合X-射线衍射和扫描电镜等材料结构测试分析方法和恒电流充放电电化学测试技术,研究了添加表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、溶剂热反应温度和高电导性气相生长碳纤维(VGCF)的添加对TiO2结构和电化学性能的影响。研究结果表明,本方法成功制备了纳米尺寸的锐钛矿TiO2,PVP的添加能改善TiO2颗粒的分散性。较低溶剂热反应温度下合成的TiO2颗粒尺寸较细,但团聚程度大,而较高的溶剂热反应温度使TiO2的颗粒尺寸长大,但团聚程度改善。通过添加表面活性剂、控制溶剂热温度和引入VGCF,本文获得的TiO2/C复合材料作为锂离子电池负极材料在1C、5C、10C和20C的放电倍率下容量分别可达220、180、150和120mAh/g,具有良好的倍率性能。     

Co对MlNi4.3-xCoxAl0.7贮氢电极动力学性能的影响

详细研究了Ｃｏ 对ＭｌＮｉ４ ．３ － ｘＣｏｘＡｌ０ ．７（ ｘ ＝ ０ , ０ ．３ , ０ ．５ ,０ ．７ ,０ ．９ ,１ ．１ ,１ ．３） 贮氢电极的动力学特性的影响; 研究的动力学参数包括高倍率放电特性ＨＲＤ、交换电流密度Ｊ０ 、极限电流密度ＪＬ、对称因子β以及氢在α相中的扩散系数Ｄα。实验结果表明： 随着ＭｌＮｉ４ ．３ － ｘＣｏｘＡｌ０ ．７ 贮氢电极中Ｃｏ 含量的增大, 合金的高倍率放电能力迅速减小, 交换电流密度Ｊ０ , 极限电流密度ＪＬ, 对称因子β以及氢在α相中扩散系数Ｄα显著降低