导读:本文包含了贮氢性能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,氢化物,性能,电化学,电池,单相,晶格。
贮氢性能论文文献综述
魏勃,宋希文,李倩,徐津,景永强[1](2019)在《熔炼工艺改进对AB_5型贮氢合金性能的影响》一文中研究指出文章通过改进贮氢合金熔炼工艺过程中的冷却系统,提供一种管道流体加速控制装置改进管道流体流速,可以提高AB5型贮氢合金的容量和倍率性能以及循环稳定性。(本文来源于《包钢科技》期刊2019年05期)
卿培林,李文慧,韦宇雪,陈林[2](2019)在《Mn含量对LaNi_(3.0-x)Co_(0.5)Mn_x(x=0.1~0.5)贮氢合金电极性能的影响》一文中研究指出采用冷坩埚磁悬浮熔炼方法制备LaNi_(3.0-x)Co_(0.5)Mn_x(x=0.1~0.5)系列合金,研究了Mn元素部分替代Ni元素对合金的晶体结构、贮氢性能及电化学性能的影响。结果表明,铸态合金由La_2Ni_7相、LaNi_5相、LaNi_3相及少量LaNi2组成,当x≥0.4时,LaNi_2相消失,同时合金中出现少量Mn_3O_4相;P-C-T测试显示随着Mn替代量的增加,合金的吸氢量增大,同时合金吸放氢平台压降低,合金在303 K温度下的最大吸氢量为1.09 wt%(x=0.5);随Mn含量的增加,脱氢反应焓ΔH增加,合金氢化物的稳定性增强;电化学测试表明,随着x增加合金电极的最大放电容量先增大后减少,当x=0.3时合金电极的放电容量最大为327.36 mAh/g。(本文来源于《广东化工》期刊2019年12期)
赵雨萌[3](2018)在《2H和3R型RE-Mg-Ni基贮氢合金的相结构和电化学性能》一文中研究指出稀土-镁-镍基贮氢合金作为镍氢电池新一代负极材料,具有高容量和高功率的特性。此类合金具有AB_3、A_2B_7、A_5B_(19)和AB_4多种超晶格晶体结构,由于晶体结构的化学组成和生成温度十分接近,因此合金极易生成多相结构。另外,每种晶体结构根据不同的空间取向又可以分为2H和3R两种构型。为了研究具有单一2H或3R构型的稀土-镁-镍基合金的生成规律和电化学特性,本文制备了单一2H和3R型A_2B_7合金,单一2H和3R型A_5B_(19)合金,从[AB_5]和[A_2B_4]亚单元体积标准偏差的角度研究了单一2H和3R型相的结构稳定性,并研究了不同稀土元素对2H和3R型相结构生成的影响及2H和3R型结构对合金电化学性能的影响。并采用粉末烧结的方法,通过改变前驱物的比例,在单一2H型A_5B_(19)合金中,引入单一2H型A_2B_7或者CaCu_5型AB_5为第二相,改善了2H型A_5B_(19)合金的放电容量和高倍率放电性能。此外,本文介绍了3R型AB_4相结构的生成规律及其对合金电化学特性的影响。通过感应熔炼与分步退火的方法制备了2H和3R型A_2B_7相La–Nd–Mg–Ni基合金,提出了通过计算[AB_5]和[A_2B_4]亚单元体积标准偏差的方法判断稀土-镁-镍基合金相结构稳定性。结果发现,3R型A_2B_7相合金无论在气固吸/放氢还是在电化学充/放电过程中,始终保持较完整的晶体结构。经过对构成两种结构的[A_2B_4]和[AB_5]亚晶胞体积的计算,结果发现,两种结构中的[A_2B_4]亚单元的体积均大于[AB_5]亚单元的体积。在吸放氢过程中,3R型结构的[A_2B_4]亚单元收缩,2H型结构中的[A_2B_4]扩张。两种结构中的[AB_5]亚单元均扩张。通过对[AB_5]和[A_2B_4]亚单元体积标准偏差的计算,得出结论,3R型结构中,[AB_5]和[A_2B_4]亚单元体积的标准偏差始终小于2H型结构中两种亚单元之间的体积偏差。经过50周吸放氢循环后,3R型结构的亚单元体积标准偏差σ(V_([A2B4]),V_([AB5]))为0.45?~3,小于2H型结构的亚单元体积偏差(2.11?~3)。并且3R型结构中的晶格微观应变低于2H型结构的微观应变。这使得3R型结构具有较高的结构稳定性和抗粉化性能。TEM和XRD分析表明,经过50周吸/放氢循环后,3R型结构依旧保持完整的晶型,而2H型结构发生了严重的晶格变形。经过50周吸放氢循环后,3R型合金的储氢量依旧为最大放氢量的100%,而对应的2H型结构的放氢量降至87%。由粉末烧结的方法制备得到了La_(0.60)M_(0.20)Mg_(0.20)Ni_(3.80)(M=La,Pr,Nd,Gd)合金,研究了不同稀土元素对2H和3R型A_5B_(19)相结构生成的影响及2H和3R型A_5B_(19)相结构对合金电化学和储氢性能的影响。结果发现,La_(0.80)Mg_(0.20)Ni_(3.80)合金具有单一Pr_5Co_(19)型(2H)相结构,La_(0.60)Gd_(0.20)Mg_(0.20)Ni_(3.80)合金具有单一Ce_5Co_(19)型(3R)相结构。而La_(0.60)Pr_(0.20)Mg_(0.20)Ni_(3.80)和La_(0.60)Nd_(0.20)Mg_(0.20)Ni_(3.80)合金均为Pr_5Co_(19)和Ce_5Co_(19)两相结构。随着M元素原子半径的减小,Ce_5Co_(19)型相含量逐渐增加。这说明以原子半径较小的元素替代La元素,有利于合金中Ce_5Co_(19)相的生成。电化学测试表明,Ce_5Co_(19)相的增加,改善了合金颗粒的抗粉化性能,促进了合金电极的循环稳定性。另外,合金的HRD也随Ce_5Co_(19)相的增加而升高。这归功于Ce_5Co_(19)相较快的表面电荷转移速率和氢扩散速率。通过第一性原理计算了化合物的内聚能,结果发现Ce_5Co_(19)型单相La_(0.60)Gd_(0.20)Mg_(0.20)Ni_(3.80)合金具有最高的内聚能,表明了其较高的结构稳定性。这为稀土-镁-镍基贮氢合金的组成结构设计优化提供了新思路。采用粉末分步烧结的方法,通过改变前驱物的比例,制备得到了一系列以Pr_5Co_(19)相为主相,Ce_2Ni_7或者LaNi_5为第二相的合金。研究了第二相结构的出现对于单相合金电化学性能的影响。当合金中含有40 wt.%的Ce_2Ni_7相时,合金电极的最大放电容量从338提高到388 mAh/g,100周的容量保持率从77.0%提高到85.3%。当合金中出现20 wt.%的LaNi_5相时,合金电极的HRD_(1500)提高至56%。电化学动力学测试结果表明,LaNi_5相的出现改善了合金的表面电荷转移速率和氢扩散速率。因此,Ce_2Ni_7相的出现有利于合金电极最大放电容量和循环稳定性的改善,而LaNi_5相更有利于合金电极高倍率放电性能的改善。采用感应熔炼的方法,得到了3R型AB_4相La–Mg–Ni基合金,研究了3R型AB_4相结构的生成机制,微观结构及其对合金电极电化学性能的影响。(La,Mg)_6Ni_(24)相是由LaNi_5相与Ce_5Co_(19)型(La,Mg)_5Ni_(19)相通过包晶反应生成的。SEM分析显示,(La,Mg)_6Ni_(24)相以弥散型结构分散在合金中,使得合金内部的相边界大幅增加。这为氢在电极体内的扩散提供了更多的通道。电化学测定表明,合金电极的高倍率放电性能随着(La,Mg)_6Ni_(24)相的出现和含量的增长而增强。当合金结构中包含62.0 wt.%的(La,Mg)_6Ni_(24)相时,对应的合金电极在1500 mA/g放电电流密度下的放电率为68.0%。这归功于合金电极较高的电荷转移速率和氢扩散速率。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-12-01)
蒋志军,马志鸿,赵文怡,张旭霞,王哲[4](2018)在《表层涂碳MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2复合贮氢合金电极制备及电化学性能》一文中研究指出通过分层涂浆制备表层涂碳的MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极,并建立表层涂碳的MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极反应机理模型。物理表征结果表明,活性碳(AC)具有高比表面积,为二维结构,贮氢合金呈块状固体,为单相的CaCu5型六方结构;电化学测试结果表明,活性碳形成双电层的同时也作为导电剂在MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极表面形成导电网络,可改善贮氢合金电极的电化学性能,在0.2C充放电下,放电比容量292.6mAh·g-1,以1500mAh·g-1倍率放电时,高倍率放电性能(HRD值)为82.5%,循环100次后容量保持率95.91%,在50%DOD下,氢扩散系数及交换电流密度依次为4.7×10-11cm2·s-1,315.6mA·g-1,相比于未涂炭的MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极,分别提高了2.4mAh·g-1、20.94%、5.53%、38.2%、34.5%。(本文来源于《稀土》期刊2018年04期)
曹娟[5](2018)在《Mg对La-Ni系贮氢合金的结构和电化学性能研究》一文中研究指出本文通过感应熔炼和粉末烧结的方法,分别制备了A_2B_7型单相La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)和La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金及AB_3型单相La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)和La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金,分别对比研究了Mg对A_2B_7和AB_3型单相La–Sm–Ni系贮氢合金的结构和电化学性能的影响。研究结果表明,A_2B_7型单相La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金的放电容量在第一周充/放电循环后就达到364 mAh g~(–1),其活化性能和放电容量优于La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金。但是,La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金经过120周充/放电循环后其放电容量基本没有发生改变,表明其拥有优良的电化学循环稳定性。研究发现,相同充放电循环周数时,La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金中[A_2B_4]亚单元体积的膨胀远远大于La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金,然后这两个合金中[AB_5]亚单元体积的膨胀几乎差不多,所以La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金的超堆垛结构的[A_2B_4]和[AB_5]亚单元体积偏差及应力值均小于La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金,同时从充放电循环后样品的SEM图中可以看到具有六角形结构的镁氧化物的生成,导致合金电极表面变得疏松,这会使该合金电极更容易腐蚀。Tafel曲线测试计算可知La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金的腐蚀电流密度大于La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金,所以La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金更容易被氧化。因此,Mg的加入虽然在某种程度上能够增加合金的放电容量,但是反而降低了合金的循环稳定性。另外,La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金的荷电保持率和高倍率放电性能均优于La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金。对AB_3型单相La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)和La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金的结构和电化学研究进一步证明了Mg对La–Sm–Ni系贮氢合金结构和电化学性能的影响。研究结果表明,Mg对AB_3型La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)和La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金的电化学和动力学性能与上述A_2B_7型合金的研究结果基本保持一致。与La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)合金相比,La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金的活化性能和放电容量较好。但是La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金的循环稳定性及高倍率放电性能低于La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)合金。此外,吸放氢循环过程中La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金的循环稳定性优于La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)合金。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)
袁泽明[6](2017)在《RE_5Mg_(41)(RE=Pr、Nd、Sm)基复合材料的制备、微观结构及贮氢性能研究》一文中研究指出镁基贮氢材料具有较高的贮氢量、丰富的原料储量、低廉的成本等诸多优点,成为最有发展前景的贮氢材料之一。稀土元素与Mg合金化能有效改善镁基材料的贮氢性能。特别是微观结构优化的REMg_(12)、RE_2Mg_(17)和RE_5Mg_(41)合金可以作为高性能的贮氢材料。为了提高镁基贮氢材料动力学性能,本文采用真空感应熔炼制备了 RE_5Mg_(41)(RE = Pr、Nd、Sm)二元合金。对合金的微观结构和贮氢性能进行了详细的研究。然后,将优选出的Sm_5Mg_(41)合金与不同的纳米颗粒添加剂进行球磨,最大限度地提高其贮氢性能。研究了合金化、纳米化、催化等改性方法对稀土镁基合金的气态贮氢性能和微观结构的影响,并从热力学和动力学方面对其贮氢性能改善的机理进行了详细研究。铸态RE_5Mg_(41)(RE = Pr、Nd、Sm)合金由5:41主相及少量第二相1:3和1:12组成;在吸氢后,转变为100纳米以下的稀土氢化物纳米颗粒均匀生长于MgH_2纳米晶基体相的复合结构;而放氢后则演变为第二相纳米稀土氢化物颗粒均匀分布于Mg纳米晶基体相的复合结构。反应途径分别为:Pr_5Mg_(41)+PrMg_(12)+PrMg_3 +H_2→PrH_2+Pr_8H_(18.96)+MgH_2(?)PrH_2+Mg+H_2;NdsMg_(41)+NdMg_(12)+NdMg_3+H_2→Nd_2H_5+MgH_2(?)Nd_2H_5+Mg+H_2;Sm_5Mg_(41)+SmMg_3+H_2→Sm_3H_7+MgH_2(?)Sm_3H_7+Mg+H_2。稀土氢化物纳米颗粒具有氢泵效应,能对RE_5Mg_(41)(RE = Pr、Nd、Sm)合金的吸放氢反应起到催化效果,显着提高其吸放氢动力学性能,放氢活化能Ea(de)分别为 140.595、139.191、135.280 kJ/molH_2。RE = Pr 合金的氢化焓△Habs≈-76.899 kJ/mol H_2,RE=Nd 合金的氢化焓△Habs≈-79.375 kJ/mol H_2,RE=Sm合金的氢化焓△Habs ≈-76.519 kJ/mol H_2。说明Sm与Mg的合金化具有最佳的贮氢性能,其可逆贮氢容量达5 wt.%。延长球磨时间导致Sm_5Mg_(41)合金从多晶结构逐渐演变为纳米晶、非晶。随着球磨时间的增加,纳米晶的相含量会先增加后减少。球磨10小时Sm_5Mg_(41)合金主要由具有大量亚晶界的纳米晶相组成,同时出现了少量2nm以下的非晶。进一步延长球磨时间会导致纳米晶相减少,非晶相的含量和尺寸会增加。当球磨时间为5、10、20、30小时,球磨Sm_5Mg_(41)合金的放氢活化能分别为128.19、112.934、125.902、126.928 kJ/molH_2;氢化焓变△Hab 分别为-82.3868、77.5161、79.0047、80.0761 kJ/molH_2。球磨10小时Sm_5Mg_(41)合金具有最佳的贮氢性能,可逆贮氢容量达 4.9 wt.%。研究了纳米颗粒CoS_2和MoS_2催化剂对球磨态Sm_5Mg_(41)合金微观结构和贮氢性能的影响,通过球磨0~10 wt.%的CoS_2或MoS_2纳米颗粒(颗粒尺寸≤30纳米)和铸态Sm_5Mg_(41)合金(颗粒尺寸≤75微米),分别制备了 Sm_5Mg_(41)+xwt.%M(x = 0、5、10;M = CoS_2、MoS_2)合金。结果表明,CoS_2和MoS_2纳米颗粒镶嵌在合金纳米结构表面,且包含诸如位错、晶界、孪晶等晶体缺陷。这些微观结构有益于降低吸放氢反应所需克服的能量势垒,从而改善合金的吸放氢动力学性能。球磨态合金由Sm_5Mg_(41)和SmMg_3相组成,且球磨细化了其晶粒尺寸。氢化以后生成MgH_2和Sm_3H_7相;然而再次放氢后,仅有Mg和Sm_3H_7相。Sm_5Mg_(41)+ 5 wt.%M(M = CoS_2、MoS_2)放氢活化能分别是 101.67、68.25 kJ/molH_2。添加MoS_2合金吸放氢焓变较添加CoS_2略少,因此,相对于CoS_2催化剂,添加MoS_2对改善球磨合金的贮氢特性更有效。研究了添加不同含量的纳米石墨(NG)对Sm_5Mg_(41)合金的微观结构及贮氢性能的影响。通过球磨10小时制备了 Sm5Mg4+xwt.%NG(x = 0、2、4、8、12)复合材料。合金主要由纳米晶的Sm_5Mg_(41)和SmMg_3两相构成,吸氢后形成Sm_3H_7和MgH_2相,放氢后为新生成Mg相和保留不变的Sm_3H_7相。球磨添加NG可以有效细化晶粒,改善合金的微观结构,形成纳米晶。NG以纳米片的形式镶嵌于合金表面及内部,促进了纳米晶结构的产生及纳米晶镁的析出,同时增加了一些晶体缺陷,包括位错、晶界和孪晶等。这些晶体缺陷及纳米界面可以降低吸氢和放氢反应需克服的总势垒,从而改善合金的贮氢动力学性能。对于x = 2、4、8、12 的合金,其放氢活化能分别为 132.076、128.056、112.882、112.348 kJ/mol H_2,其吸氢焓变分别为-79.181、-78.091、-76.296、-76.089 kJ/molH_2,说明通过加入NG增加晶体缺陷及纳米界面,可以降低合金的热力学稳定性。(本文来源于《钢铁研究总院》期刊2017-12-01)
许剑轶,张博,李霞,张国芳,王瑞芬[7](2017)在《还原剂处理对La-Mg-Ni系A_2B_7型贮氢合金性能的影响》一文中研究指出以A_2B_7型贮氢合金La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.3)Co_(0.25)为对象,用不同还原剂对贮氢合金进行表面处理,系统研究了还原处理前后合金电极电化学性能的影响。结果表明:与未处理相比,还原剂处理后合金电极活化次数只需2次即可活化,明显改善电池的活化性能,合金电极的循环寿命比未处理合金显着提高,叁种不同还原剂KBH_4、N_2H_4、NaH_2PO_2处理后的合金电极100次循环保持率分别为75.33%、78.70%、89.29%。合金电极的高倍率放电性能依次增加,但高于未处理合金,从动力学的角度对贮氢电极高倍率放电性能进行了分析。结果表明,与未处理相比,叁种不同还原剂KBH_4、N2H_4、NaH_2PO_2处理后的合金电极的交换电流密度依次增大,其极限电流也逐渐增大,循环伏安氧化峰面积和峰电流也出现同样变化。表明表面还原处理能有效提高贮氢合金电极吸、放氢过程的动力学性能,其高倍率放电性能的改善是源于电极表面的电子迁移速率和氢在合金体相中扩散速率这两方面共同作用所引起的。(本文来源于《电源技术》期刊2017年07期)
张淑娟,白晓虹,刘东升[8](2017)在《平整对2.12mm热轧搪瓷钢组织和贮氢性能影响的模拟试验》一文中研究指出试验搪瓷钢TC330(/%:0.066C,0.02Si,0.66Mn,0.008P,0.005S,0.029 Ti,0.032Al,0.002 0O,0.005 0N)的生产流程为KR铁水预脱硫-180 t BOF-LF.220 mm×995 mm板坯连铸-连轧,终轧840~900℃,卷取600~660℃。对2.12 mm热轧板试样进行0~5%工程应变的拉伸模拟平整试验,研究平整工程应变对TC330钢组织和贮氢性能的影响。结果表明,模拟的平整可增加热轧搪瓷钢中的贮氢陷阱,提高钢板的贮氢性能;随着工程应变量的增加,钢板的贮氢性能随之增加,当应变量为2%左右时,钢板的贮氢性能满足要求。(本文来源于《特殊钢》期刊2017年03期)
马春萍[9](2017)在《Ce_2Ni_7型La-Mg-Ni基贮氢合金的相转变及电化学性能研究》一文中研究指出本文通过调节前驱物La Ni5和LaMgNi4摩尔比例粉末烧结制得了Ce_2Ni_7型La–Mg–Ni基贮氢合金,同时通过感应熔炼和分区退火相结合的方法制备了Ce_2Ni_7型La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.4)和La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Al_(0.1)合金以及含Gd2Co7型和Ce_2Ni_7型La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Mn0.1合金电极,研究了烧结和退火过程中的相结构转变以及不同相结构、相组成含量对合金电极材料性能的作用。在粉末烧结过程中,当前驱物LaNi5/LaMgNi4为0.87时,合金结构组成为LaNi2相和PuNi3相;当前驱物摩尔比为1时,合金中的La Ni5相与PuNi3相发生包晶反应生成(La,Mg)2Ni7相,且同时存在PuNi3相;当LaNi5/LaMgNi4继续增加到1.12时,合金中的相结构为(La,Mg)2Ni7相和(La,Mg)5Ni19相。研究发现,(La,Mg)2Ni7相具有较高的放电容量与循环稳定性,并且也有利于提高高倍率放电性能。研究发现,在退火过程中,随着退火温度和时间的改变,Ce_2Ni_7型相是由A5B19型相发生包晶反应而形成的。La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.4)铸态合金组成为LaNi5、Gd2Co7、Ce_2Ni_7、MgCu4Sn和Ce5Co19相,在1248 K温度下退火14 h,获得Ce_2Ni_7型单相结构合金;La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Al_(0.1)铸态合金的相结构组成为LaNi5、Ce_2Ni_7、Ce5Co19、Pr5Co19和MgCu4Sn相,在1223 K温度下退火12 h后,所得合金为Ce_2Ni_7型单相结构;铸态La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Mn0.1合金含有LaNi5、Gd2Co7、Ce_2Ni_7、Pr5Co19和MgCu4Sn相,并在1248 K温度下退火10 h得到单一Ce_2Ni_7型相合金。以上叁种Ce_2Ni_7型单相合金电极的放电容量分别为395.9 mAh/g、384.7 mAh/g和396.3 mAh/g;Ce_2Ni_7型La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.4)单相合金电极循环100圈的容量保持率为89.1%,Ce_2Ni_7型单相La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Al_(0.1)合金电极循环100圈的循环寿命由铸态合金的77.0%升高至90.5%;Ce_2Ni_7型单相La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Mn0.1合金100周充/放电循环后的容量保持率由铸态合金的64.0%提高到了89.0%,第100周放电容量为352.7 mAh/g,这主要是由于Ce_2Ni_7型单相合金在充/放电过程中,内部应力变化量小,合金的抗粉化能力与抗非晶化能力增强。(本文来源于《燕山大学》期刊2017-05-01)
谢焕建[10](2017)在《无钴AB_5型贮氢合金微观结构和电化学性能的优化》一文中研究指出近年来,无钴AB_5型贮氢合金因其价格低廉、电化学性能较好而被广泛的应用于镍氢电池负极材料。但目前,无钴AB_5型贮氢合金主要是采用廉价的金属单质取代具有重要作用的钴元素,在降低成本的同时也造成了贮氢合金综合电化学性能的下降。因此进一步降低无钴AB_5型贮氢合金的成本,改善其电化学性能,对提高其市场竞争力有着重要作用。本文提出以成本更加低廉的钨铁或钼铁合金取代无钴AB_5型贮氢合金的中的Ni或Mn,希望在降低其生产成本的同时优化其综合电化学性能。采用真空熔炼法分别制备了La_(0.75)Ce_(0.25)Ni_(3.85-x)Mn_(0.35)Al_(0.15)Cu_(0.65)(W_(0.42)Fe_(0.58))_x,La0.7Ce0.3Ni4.2Mn0.9-xCu0.3(Mo0.46Fe0.54)x和La0.75Ce0.25Ni3.85-xMn0.35Al0.15Cu0.65(Mo0.46Fe_(0.54))_x(x=0、0.05、0.10、0.15和0.20)合金,制备的合金在1223 K于Ar气氛保护下热处理6 h,并随炉冷却。分别对合金进行了XRD、BSE和EDS表征,及电化学阻抗、线性极化、恒流充/放电等测试,从而获得合金电极的微观结构及综合的电化学性能。对La_(0.75)Ce_(0.25)Ni_(3.85-x)Mn_(0.35)Al_(0.15)Cu_(0.65)(W_(0.42)Fe_(0.58))_x(x=0-0.20)合金的研究表明,W_(0.42)Fe_(0.58)取代合金中的Ni会引起合金相结构的变化,初始合金为单一的CaCu_5型的LaNi_5相,而含有W_(0.42)Fe_(0.58)的合金由LaNi_5主相和W第二相组成。且主相LaNi_5的晶格参数和晶胞体积随着x的增加而增加。与原始合金对比,W_(0.42)Fe_(0.58)合金取代Ni后对合金电极的电化学性能有很大的改善。合金在1200 mA/g放电电流密度下的高倍率放电性能(HRD_(1200))随着W_(0.42)Fe_(0.58)含量的增加先增加后减小,在x=0.15时取得最大值75.2%。最大放电容量在x=0.10时达到最大值为333.6mAh/g,而其循环稳定性则随着x的增大一直提高,在x=0.20时循环稳定性最好。因此采用W_(0.42)Fe_(0.58)取代合金中的Ni不仅可以降低合金电极的生产成本,且可以进一步优化其电化学性能。对La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(4.2)Mn_(0.9-x)Cu_(0.3)(Mo_(0.46)Fe_(0.54))_x(x=0-0.20)合金的研究表明,原始合金为单一的CaCu_5型六方结构LaNi_5相,LaNi_5相的晶格常数a、c、c/a值和晶胞体积V随着Mo_(0.46)Fe_(0.54)含量的增加而减小。随着x从0增加至0.20时,合金电极的最大放电容量从332.5 mAh/g(x=0)单调递减至310.2 mAh/g(x=0.20)。HRD_(1200)先从61.6%(x=0)增加到73.6%(x=0.10),当Mo_(0.46)Fe_(0.54)的取代量x的值继续增加时则不利于HRD_(1200)。这与氢扩散系数的变化趋势一致,表明合金电极的动力学性能由氢原子在合金中的扩散过程所影响。合金电极在充放电100周时的容量保持率S_(100)随着Mo_(0.46)Fe_(0.54)合金含量的增加从79.3%(x=0)单调减少至62.6%(x=0.20),这应该归因于合金电极在充放电循环过程中耐蚀性的恶化。对La_(0.75)Ce_(0.25)Ni_(3.85-x)Mn_(0.35)Al_(0.15)Cu_(0.65)(Mo_(0.46)Fe_(0.54))_x(x=0-0.20)合金的研究表明,原始合金为单一的CaCu_5型六方结构的LaNi_5相,然而Mo_(0.46)Fe_(0.54)取代后的合金为LaNi_5主相和少量的含Mo相。合金中LaNi_5相的晶格常数a、c、c/a值和晶胞体积V随着x值的增加而逐渐减小。随着x从0增加至0.20,合金电极的最大放电容量从328.4 mAh/g(x=0)单调递减至309.6 mAh/g(x=0.20)。合金的高倍率放电性能获得很大的改善,且当x=0.10合金电极获得最优的高倍率放电性能。随着x的值由0增加至0.20,合金电极的循环稳定性显着提高,这应该归因于合金电极在充放电循环过程中抗粉化能力的显着提高。(本文来源于《河南理工大学》期刊2017-03-01)
贮氢性能论文开题报告
(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:
采用冷坩埚磁悬浮熔炼方法制备LaNi_(3.0-x)Co_(0.5)Mn_x(x=0.1~0.5)系列合金,研究了Mn元素部分替代Ni元素对合金的晶体结构、贮氢性能及电化学性能的影响。结果表明,铸态合金由La_2Ni_7相、LaNi_5相、LaNi_3相及少量LaNi2组成,当x≥0.4时,LaNi_2相消失,同时合金中出现少量Mn_3O_4相;P-C-T测试显示随着Mn替代量的增加,合金的吸氢量增大,同时合金吸放氢平台压降低,合金在303 K温度下的最大吸氢量为1.09 wt%(x=0.5);随Mn含量的增加,脱氢反应焓ΔH增加,合金氢化物的稳定性增强;电化学测试表明,随着x增加合金电极的最大放电容量先增大后减少,当x=0.3时合金电极的放电容量最大为327.36 mAh/g。
(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。
贮氢性能论文参考文献
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