导读:本文包含了型相贮氢电极合金论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:合金,电化学,电极,结构,微观,特性,元素。
型相贮氢电极合金论文文献综述
李露[1](2007)在《新型V-Ti-Ni-Zr基双相贮氢电极合金研究》一文中研究指出本文在对国内外V-Ti-Ni基双相贮氢电极合金的研究进展进行全面综述的基础上,首先采用XRD、SEM、EDS以及电化学性能测试方法,比较系统地研究了V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_x(x=0~0.08)合金的相结构与电化学性能;然后利用XRD全谱拟合、SEM/EDS面分布、XPS及AES等分析测试方法,分析研究了此类合金的充放电循环容量衰退机制;在此基础上,通过分别添加Co、Cr、Cu、Ta、Nb元素对V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_(0.06)进行多元合金化改性,对比研究了上述合金元素对合金相结构及电化学性能的影响规律,力求进一步提高此类合金的综合电化学性能。通过对V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_x(x=0~0.08)合金相结构及电化学性能的研究表明:所有合金均由体心立方结构的V基固溶体主相和第二相组成,第二相沿主相晶界形成叁维网状分布;其中,当Zr含量x≤0.02时合金的第二相为体心立方结构的TiNi基相,当Zr含量x>0.02时,第二相为六方结构的C14型Laves相,且主相和第二相的晶胞体积均随着x的增加而增大。与V_(2.1)TiNi_(0.4)相比,添加Zr元素可提高合金的活化性能和合金最大放电容量(除x=0.02时容量稍有下降外),明显改善合金的高倍率放电性能,但是会降低循环稳定性。在所研究的合金中,V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_(0.06)合金的综合电化学性能相对较佳,经过2次充放电循环活化达到最大放电容量468.5mAh/g,在300mA/g放电条件下的高倍率放电性能为70.13%,但经过30次充放电循环后的容量保持率S_(30)仅为22.34%,有待于进一步研究改善。在上述研究基础上,选择V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_(0.06)合金为研究对象,系统研究了此类合金电极的循环容量衰退机制。通过对不同充放电循环次数后合金电极的电化学性能和微结构研究表明:在最初的5次充放电循环中,合金表面形成了V_2O_5、TiO_2和Ni(OH)_2氧化产物,但表面的V以溶出为主而Ti主要被氧化;第二相中V元素的腐蚀溶出导致该相逐渐破坏。随后的充放电循环过程中,次表层的V溶出明显,且Ti在碱液中发生溶出,同时有少量NiO生成,致使合金表面生成厚度约2μm的氧化层;该氧化层减缓了内层V和Ti元素的溶出,使电极表面的电化学反应阻抗增加,因此合金的容量衰减速度减慢。经过30次充放电循环后,合金中的C14型Laves第二相已逐渐消失,并有四方结构和单斜结构的V_2H基相、立方结构的VH_2基相以及TiO_2新相生成。分析认为,充放电循环时合金元素(主要是V与Ti)的腐蚀溶出引起双相结构稳定性变差,尤其是C14型Laves催化相的逐渐消失,加上氧化层不断增厚,是导致合金循环放电容量衰减的主要原因。为提高V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_(0.06)合金的循环稳定性,分别添加Co,Cr,Cu,Ta,Nb五种元素对V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_(0.06)进行合金化改性。研究表明,所有V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_(0.06)M_(0.152)(M=Co,Cr,Cu)合金均由V基固溶体相和C14型Laves相组成,第二相沿主相晶界形成叁维网状分布;且大部分Cr分布在主相中,而Co和Cu主要分布在第二相中。添加Co,Cr,和Cu会减小合金主相和第二相的晶胞体积,降低V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_(0.06)合金的活化性能和最大放电容量,但能有效抑制V与Ti元素的腐蚀溶出,提高合金电极的循环稳定性。同时,Cr还能改善合金的高倍率放电性能,但Co与Cu会使高倍率放电能力降低。相比之下,V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_(0.06)Cr_(0.152)合金具有相对较佳的综合电化学性能:第4次循环达到最大放电容量397.13mAh/g,30次充放电循环容量保持率为77.96%,在400mA/g电流放电条件下的高倍率放电性能为62.80%。对V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_(0.06)M_(0.037)(M=Ta、Nb)合金研究发现,所有合金的主相都是V基固溶体,第二相是C14型Laves相,第二相沿主相晶界形成叁维网状分布,且Ta和Nb主要分布在主相中。添加Ta和Nb使合金的最大放电容量降低,但由于抑制了V、Ti元素的腐蚀溶出,使得合金的循环稳定性和高倍率放电性能得到改善。比较而言,V_(2.1)TiNi_(0.4)Zr_(0.06)Ta_(0.037)合金具有相对较好的综合电化学性能:合金在第2次循环达到最大放电容量411.74mAh/g,具有较高的循环稳定性(S_(30)=54.83%),在400mA/g电流放电条件下的高倍率放电能力为52.36%。(本文来源于《浙江大学》期刊2007-04-01)
王国元,徐艳辉,潘洪革,陈长聘[2](2004)在《铬替代锰对Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(1.6)Mn_(0.8)Ni_(0.6)多相贮氢电极合金结构和电化学放电性能的影响》一文中研究指出采用电化学测试技术、X 射线衍射等技术研究了 Ti0.8Zr0.2V1.6Mn0.8- CrxNi0.6 (0≤x≤0.64) 贮氢电极合金 x的结构和电化学放电特性。研究表明:合金由 C14 Laves 相和 BCC 相构成;铬替代锰的量越多,枝晶组织越粗大。X 射线衍射发现替代影响合金的晶格参数。合金的最大电化学放电容量为 545 mAh/g,电化学活化容易,但循环性能比较差。随着替代量增大,由于铬抑制了钛、锆和钒元素的表面迁移和氧化使合金的循环性能退化明显减轻,但同时因为替代使晶胞过大导致最大电化学放电容量有所降低。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2004年12期)
陈妮,李锐,朱云峰,刘永锋,潘洪革[3](2004)在《Ti-V基多相贮氢电极合金的电化学吸放氢机理研究》一文中研究指出采用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120 min时,Laves相的晶胞体积膨胀率ΔV/V分别由0.301%增加到2.719%,而V基同溶体相的ΔV/V由0.011%增至1.685%.在放电过程中,放电时间从0 min增加到165 min时,Layes相的ΔV/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相然后再释放.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.(本文来源于《金属学报》期刊2004年11期)
张永俊[4](2001)在《Zr-Cr-Ni系AB_2型Laves相贮氢电极合金的电化学特性研究》一文中研究指出本文对国内外AB_2型Laves相贮氢电极合金化学成分对合金相结构与电化学性能影响以及活化工艺对电化学性能影响的研究进展进行了较全面综述。在此基础上,本文选择了Zr-Cr-Ni系和Zr-Cr-V-Ni系AB_2型Laves相贮氢电极合金作为研究对象,采用XRD、SEM、EDX、TEM及电化学测试等手段,比较系统地研究了各种活化工艺对电化学性能的影响和合金化学成分对合金相结构与电化学性能的影响,力求通过活化工艺和合金化学成分的改进,进一步优化合金的表面结构和相结构,提高贮氢电极合金的电化学性能。得出以下结论: (1)ZrCr_(0.7)Ni_(1.3)合金主要由C14和C15 Laves相、Zr_7Ni_(10)相及少量ZrO_2组成。且有两种结构的ZrO_2相在合金中共存,一种是面心立方结构的ZrO_2相,另一种是正交结构的ZrO_2相。合金充氢后,C14相的晶胞体积增加很小,ΔV/V=0.26%;而C15相的晶胞体积有稍大的增加,ΔV/V=6.96%。 (2)本文提出复合处理工艺——即在一定条件下,先用HF溶液处理贮氢合金,后用KOH溶液处理贮氢合金。ZrCr_(0.7)Ni_(1.3)合金经复合处理后,由于合金表面电荷传递阻力减小,合金放电量提高了5.7%,当放电电流为600mA/g时,高倍率放电性能从1.5%提高到34.5%。 (3)HF溶液处理对ZrCr_(0.7)Ni_(1.3)合金的电化学放电容量没影响,复合处理则能提高合金的放电容量,而合金试样与少量MgNi非晶合金一起机械研磨和KOH溶液处理却使合金放电容量稍有降低。以上四种处理工艺都能改善合金的活化性能和高倍率放电性能,不经任何活化处理的ZrCr_(0.7)Ni_(1.3)合金需要25次电化学充放电循环才能达到其最大电化学容量,而经HF溶液处理和KOH溶液处理只需5次,机械研磨需15次,虽然复合处理需7次电化学充放电循环达到其最大容量,但合金放电量提高了5.7%;当放电电流为600mA/g时,不经任何活化处理的ZrCr_(0.7)Ni_(1.3)合金的高倍率放电性能仅为1.5%,经KOH溶液处理后为15.4%,HF溶液处理后为21.1%,复合处理后为34.5%,机械研磨后为56.4%。 (4)研究HF溶液作用的微观机制发现,由于微电池腐蚀相效应、电荷尖端放电效应和面心立方结构的ZrO_2相与正交结构的ZrO_2相之间存在相变,合金相组成及其结构促进了裂纹的产生,裂纹的出现改善了活化性能。 (4)对 Zaf。8.XN王 十X(=0刀~0.2)和 ZfCf07《VXN豆 (=0刀~0.4)合金,ZfCf07Nll3 合金具有最高的电化学放电容量,ZrCI。6V。INil3合金的高倍率放电性能最好。 将用HF处理和复合处理对ZrCr。lxVxNi;s(x-0*~0:4)合金电化学性言的影 响进行比较发现,复合处理使Znirov、VxNi*合金电化学放电量提高,其中 ZrCf065V“Nil。合金提高最多,为15.7%;高倍率放电能力也有一定地提高。(本文来源于《大连海事大学》期刊2001-03-01)
型相贮氢电极合金论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
采用电化学测试技术、X 射线衍射等技术研究了 Ti0.8Zr0.2V1.6Mn0.8- CrxNi0.6 (0≤x≤0.64) 贮氢电极合金 x的结构和电化学放电特性。研究表明:合金由 C14 Laves 相和 BCC 相构成;铬替代锰的量越多,枝晶组织越粗大。X 射线衍射发现替代影响合金的晶格参数。合金的最大电化学放电容量为 545 mAh/g,电化学活化容易,但循环性能比较差。随着替代量增大,由于铬抑制了钛、锆和钒元素的表面迁移和氧化使合金的循环性能退化明显减轻,但同时因为替代使晶胞过大导致最大电化学放电容量有所降低。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
型相贮氢电极合金论文参考文献
[1].李露.新型V-Ti-Ni-Zr基双相贮氢电极合金研究[D].浙江大学.2007
[2].王国元,徐艳辉,潘洪革,陈长聘.铬替代锰对Ti_(0.8)Zr_(0.2)V_(1.6)Mn_(0.8)Ni_(0.6)多相贮氢电极合金结构和电化学放电性能的影响[J].稀有金属材料与工程.2004
[3].陈妮,李锐,朱云峰,刘永锋,潘洪革.Ti-V基多相贮氢电极合金的电化学吸放氢机理研究[J].金属学报.2004
[4].张永俊.Zr-Cr-Ni系AB_2型Laves相贮氢电极合金的电化学特性研究[D].大连海事大学.2001