杨幼平
,
张平民
,
刘开宇
,
桑商斌
,
唐有根
,
卢周广
金属功能材料
doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2002.06.001
AB5型贮氢合金是目前国内外MH/Ni电池生产中使用最为广泛的负极材料,而贮氢合金的电化学性能是由合金的成分、微观结构和表面状态决定的.本文综述了AB5型贮氢合金制备工艺--熔炼、热处理以及制粉工艺对其化学性能的影响,指出了制备工艺对贮氢合金的成分均匀性和微观结构影响很大,而提高贮氢合金电化学性能最有效的方法是通过合金成分优化和采用较优的制备工艺,来获得高容量、长寿命、低价格的贮氢合金.
关键词:
AB5型贮氢合金
,
制备工艺
,
电化学性能
张伟
,
刘开宇
,
张莹
,
段浩
,
李傲生
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2007.05.002
采用机械化学法制备了MnO2粉体,研究了不同高锰酸钾与乙酸锰配比对产物结构与性能的影响.用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、BET等方法研究了产物的结构及形貌;用恒电流充放电方法考察了MnO2超级电容器在6 mol/L KOH电解液中的电容性能.结果表明,原料中乙酸锰含量增多,产物结晶度增大,颗粒粒径变小,但电极比电容却从504F/g减小到388 F/g;当高锰酸钾:乙酸锰摩尔配比为2:2和2:3时,所得产物超级电容器在200 mA/g电流,0～1 V范围,电极放电容量分别达到了504 F/g和516 F/g.放电过程中,MnO2超级电容器在不同电压范围表现出不同的电容特性:在1～0.67 V和0.4～0 V范围内主要为双电层电容,在0.67～0.4 V范围内主要是法拉第假电容.
关键词:
超级电容器
,
二氧化锰
,
机械化学法
,
原料配比
张伟
,
张莹
,
刘开宇
,
苏耿
稀有金属材料与工程
采用机械球磨法制备LaNi5-CNTs复合储氢材料,并制备AAl400 mAh电池.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及交流阻抗手段对复合材料进行表征,并对复合材料电池进行充放电性能测试.结果表明:复合材料具有CaCu5结构,表面键合了众多的CNTs;碳纳米管的添加使得电极反应电阻减小,合金的表面催化活性增强,交换电流密度增大,微分电容降低,提高了电极高频放电性能,同时使得电极过程中电极表面过程状态变量增加.AA1400 mAh电池1 C容量达到了1493 mAh,高倍率2.3、5 C放电容量达1415、1380 mAh,比LaNi5母合金电池容量分别高出3.4%、6%、7%.
关键词:
LaNi5-CNTs
,
复合材料
,
机械球磨
,
电池
刘开宇
,
黄伯云
,
依娜·巴格娜波娃
,
张平民
,
刘诗月
金属功能材料
doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2005.01.003
研究了干法、湿法和湿法加添加剂三种制粉工艺对贮氢合金电化学性能的影响,结果表明:制粉工艺对合金粉末的表面形貌、粒度分布、氧含量均存在很大的影响,并影响到其电化学性能.当采用湿法制粉工艺时,贮氢合金电极的活化性能较干法制粉明显改善,若加入一定量的添加剂,活化性能进一步提高,第一次放电容量即达到278 mAh·g-1,第二次放电容量达到合金电极的稳定容量322 mAh·g-1.湿法制粉对贮氢合金电极的循环稳定性能有一定的负面影响,这可能与贮氢合金粉末表面的氧化和细粉相对含量较多有关,然而,当加入一定量的添加剂以后,贮氢合金电极的氧含量得到有效的控制,3C充放循环稳定寿命达到500次,与干法制粉工艺接近.
关键词:
制粉工艺
,
贮氢合金
,
电化学性能
,
电化学活性
,
容量
,
循环寿命
张思方
,
刘开宇
,
李傲生
,
苏振华
,
张伟
稀有金属材料与工程
采用真空电弧炉(在氩气保护下)制备Zr1-xTixMn0.4Cr0.4Ni1.2贮氢合金,通过XRD、SEM和恒流充放电研究了合金的相结构、形貌和电化学性能.结果表明:Ti为C14型Laves相的稳定性元素,随着Ti含量的增加,C14型Layes相增多,C15型Laves相减少.当x=0.1时,合金综合性能最好,表现出良好的活化性能、循环稳定性能和高倍率放电特性,在放电电流密度300 mA/g的条件下,充放电循环50次,合金保持稳定的放电容量.当x＞0.1时,合金放电容量下降.Ti的加入使合金氢化物稳定性降低,加入少量Ti,有利于合金的放电容量和高倍率放电性能的提高.
关键词:
Zr基AB2型
,
Laves相
,
高倍率放电性能
,
活化性能
苏振华
,
刘开宇
,
张思方
,
李傲生
稀有金属材料与工程
采用傅里叶红外光谱、循环伏安、交流阻抗方法研究了CoO对稀土系贮氢合金电化学性能的影响.结果表明,随着活化次数的增加,放电中值电压逐渐增大,出现第2放电平台,使放电容量进一步提高.0.2C放电时,放电电压和放电容量分别提高0.034V和34.5mAh·g-1;当电流密度为3000mA·g-1时,高倍率放电性能(HRD)提高17.7%.循环伏安(CV)曲线表明,随着扫速的加快,电极的氧化、还原峰位差逐渐加大,可逆性降低,反应向Co生成的方向进行;交流阻抗(EIS)谱表明,添加CoO降低了电极接触电阻和电荷传递阻抗,改善了电化学反应活性.
关键词:
贮氢合金
,
CoO
,
电化学性能
,
阻抗
刘开宇
,
苏耿
稀有金属材料与工程
研究了化学计量比对AB4.8～AB5.2贮氢合金电化学性能的影响.结果表明:在本实验研究范围内,当x=0.1时,贮氢合金电极的0.2 C,1 C和5 C放电容量、高倍率放电特性及3 C循环寿命分别达到324 mAh·g-1,301 mAh·g-1,263 mAh·g-1,0.81和530次.此外,化学计量比对贮氢合金的活化性能和温度特性均有较大的影响,当x分别为-0.2,-0.1,0.0,0.1和0.2时,贮氢合金电极在0.2 C充放电的条件下活化次数分别为3次、4次、7次、5次和6次,且随着x的增大,贮氢电极的高温(45℃,1 C)和常温(25℃,1 C)放电效率下降,低温(-18℃,1 C)放电效率则有增大的趋势.从合金活化性能、大电流充放电特性和循环稳定性来看,x= 0.1时(AB5.1),能得到具有较佳的电化学性能的贮氢材料.
关键词:
化学计量比
,
贮氢合金
,
电极特性
段浩
,
刘开宇
,
张莹
,
王珏
,
廖建平
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2009.06.019
采用微乳法制备纳米Ni(OH)2,用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等测试技术研究了纳米Ni(OH)2的微观结构、表面形貌和电化学性能. 结果表明,140 ℃水热和微乳/水热2种方式处理得到的纳米Ni(OH)2具有不同形貌特征. 水热和微乳/水热处理虽然不影响纳米Ni(OH)2的活化性能,但对纳米Ni(OH)2的放电比容量影响很大,采用140 ℃水热和微乳/水热处理比单纯的微乳法制备得到的纳米Ni(OH)2的放电比容量分别提高了24.6和74.8 mA·h/g. 处理后的纳米Ni(OH)2的循环伏安峰电流增大、电荷转移电阻由2.633 Ω分别降至2.464和1.679 Ω.
关键词:
纳米Ni(OH)2
,
微乳法
,
水热
刘诗月
,
刘开宇
,
张平民
金属功能材料
doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2004.04.002
研究了干法、湿法和湿法加添加剂三种制粉工艺条件下得到的贮氢合金粉末电极的交换电流密度、电化学反应电阻、阳极极化和阴极极化,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:湿法制粉工艺能大大的提高贮氢电极的交换电流密度,从干法制粉的85.64mA·g-1增加到湿法加添加剂工艺的166.99mA·g-1;降低电极电化学反应电阻,采用干法、湿法或湿法加添加剂制粉工艺贮氢电极的反应电阻分别为0.30Ω、0.24Ω和0.15Ω;湿法加添加剂制粉时氢在α相中的扩散系数Da差不多达到干法制粉的二倍;湿法加添加剂的条件下,阴极极化和阳极极化均达到最小.表明湿法制粉工艺能有效地提高贮氢合金电极的电化学反应活性,从而提高贮氢合金电极吸、放氢过程的动力学性能.
关键词:
贮氢合金
,
粉碎
,
高倍率性能
,
动力学分析
,
极化
