陈玉红
,
高合登
,
杨亮
,
张梅玲
,
张材荣
,
康龙
,
罗永春
稀有金属材料与工程
采用密度泛函理论B3LYP方法,在6-311+G(d,p)基组水平上研究了Mg(NH2)2与MgH2的放氢反应机理,优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型.为了获得更精确的能量信息,用QCISD/6-31 l+G(d,p)方法计算了各驻点的单点能,并对总能量进行了零点能矫正.频率分析结果和内禀反应坐标(IRC)分析结果证实了中间体和过渡态的正确性,确认了反应过程.结果分析表明,通道第1步氢取代a反应→第2步氢取代f反应→Mg3N2的异构反应的控制步骤活化能最低,是该反应的主要通道.
关键词:
密度泛函理论
,
Mg(NH2)2
,
MgH2
,
反应机理
,
过渡态
陈玉红
,
吕晓霞
,
杜瑞
,
董肖
,
张材荣
,
康龙
,
罗永春
稀有金属材料与工程
采用第一性原理方法研究了H2分子在Li2NH (110)晶面的表面吸附.通过研究Li2NH (110)/H2体系的吸附位置、吸附能和电子结构,发现H2分子吸附在Li长桥位时会发生解离,并在Li2NH (110)面形成NH2基,其吸附能为1.178 eV,属于强化学吸附,吸附最稳定.此时,NH2基中的H原子与Li2NH表面的相互作用主要源于H1s轨道与Li2NH表层N原子的2s,2p轨道重叠杂化的贡献,且N-H键为共价键；另一个H原子与Li2NH表面的相互作用主要是与Li之间的离子键作用；H2分子的解离能垒为1.31 eV,表明在一定热激活条件下H2分子在Li2NH(110)表面发生解离吸附.N顶位吸附时,优化结束后形成NH3,但该吸附方式不稳定,可见Li2NH (110)面与H2反应不易直接生成NH3.
关键词:
第一性原理
,
Li2NH(110)
,
H2
,
吸附能
,
解离
郭兴波
,
罗永春
,
高志杰
,
张国庆
,
康龙
功能材料
用高频感应熔炼法制备了稀土系La0.8-xGd0.2MgxNi3.3Co0.3Al0.1（x=0～0.4）储氢合金,并在氩气和1273K下对铸态合金进行退火处理,系统研究了用Mg部分替代La元素对合金微观组织和电化学性能的影响规律。合金相结构分析表明,合金组织主要由Pr5Co19型、PuNi3型、Ce2Ni7型和Ca-Cu5型相组成,随Mg含量增加,主相Pr5Co19型相含量先增加后减少,当x=0.15时达到最大值88.23%（质量分数）。电化学测试分析表明,随Mg含量的变化,合金电极最大放电容量和容量保持率均呈先增加后减小的规律,当x=0.15时,合金电极放电容量达到最大值377.9mAh/g,经100次充放电循环后其电极容量的保持率S100为90.2%,具有较好的电化学综合性能。
关键词:
A5B19型La-Mg-Ni系储氢合金
,
微观组织
,
储氢性能
,
电化学性能
方小飞
,
罗永春
,
高志杰
,
张国庆
,
康龙
功能材料
用感应熔炼方法熔炼A5B19型La0.68Gd0.2Mg0.12Ni3.3CoO．3A10.1合金，并在密闭容器中对合金进行不同温度（1173-1273K）下保温16h的热处理，采用电感耦合等离子发射光谱（ICP）、X射线衍射（XRD）、电子探针显微分析方法（EPMA）和电化学测试分析方法对比研究了退火温度对合金成分、微观组织和电化学性能的影响。结果表明，A5B19型合金组织主要由Ce5C019（Pr5Co19）型、PuNi3型和Ca-Cu5型等相组成，退火后舍金则形成以A5B19型（Pr5Co19和Ce5Co19）为主相的多相组织，随退火温度升高Pr5Co19型主相的相丰度逐渐增加，当T=1273K时其相丰度达到最大值87．8％（质量分数），而Ce5Co19型相仅为0．78％（质量分数）。电化学分析测试表明，退火温度对合金电极的活化性能和大电流放电特性影响不明显，但对电极容量和循环稳定性影响较大。在T=1273K退火后，合金电极放电容量为373．01mAh／g，经100次充放电循环后其电极容量保持率（S100）为90．20％，表现出较好的电化学性能。
关键词:
热处理
,
微观组织
,
A
,
B
,
。型相
,
电化学性能
张绪玉
,
罗永春
,
王大辉
,
闫汝煦
,
章应
,
康龙
功能材料
研究了Al元素对合金La0.67Mg0.33Ni3.0中Ni的替代对合金的微观组织结构及电化学性能的影响.X射线衍射(XRD)分析结果表明,La0.67Mg0.33Ni3.0合金由PuNi3型(La,Mg)Ni3相和Ce2Ni7型(La,Mg)2Ni7相组成 ,Al元素加入后,开始出现CaCu5型LaNi5相,随着Al含量的增加,LaNi5相逐渐增多,当x=0.3时,LaNi5相成为合金的主相,合金La0.67Mg0.33Ni2.7Al0.3中Al的X荧光元素面分布图像表明了Al元素主要进入LaNi5相中,说明Al是一种LaNi5相形成元素;电化学测试表明,随着Al含量的增加,合金的最大放电容量依次下降,4种合金的最大放电量分别为392、324、267和252mAh/g,活化次数变化不大(2～3次即可活化),循环稳定性先增加后下降.
关键词:
贮氢合金
,
电化学性能
,
晶体结构
张法亮
,
罗永春
,
王大辉
,
阎汝煦
,
吴静然
,
陈剑虹
稀有金属材料与工程
采用感应熔铸+热处理的方法制备了La(0.67-x)(Ti/Zr)xMg0.33Ni2.5Co0.5合金.结构分析表明,合金由PuNi3型相、Ce2Ni7型相、MgCu4Sn型相和Ti-Ni或Zr-Ni合金相等组成;Ti/Zr元素在PuNi3型物相和Ce2Ni7型物相中没有固溶,而是单独以Ti-Ni和Zr-Ni合金的形式存在;随Ti和Zr含量的增多,合金中PuNi3型物相的单胞体积呈线性减小趋势.Ti和Zr元素的掺入提高了合金的吸放氢平台,降低了合金的贮氢量.电化学研究表明,Ti/Zr元素显著提高了合金电极的高倍率放电性能,但过量的Zr元素会恶化合金电极的电催化活性;Ti/Zr元素的掺入对合金电极循环稳定性有一定改善,但同时会降低合金电极的电化学放电容量.
关键词:
贮氢合金
,
PuNi3型
,
合金结构
,
电化学性能
朱春玲
,
阎汝煦
,
王大辉
,
康龙
,
章应
,
罗永春
稀有金属材料与工程
研究了表面包覆Ni-P对PuNi3型贮氢合金La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5电极的电化学性能的影响.结果表明:包覆镍处理改善了贮氢合金电极的循环稳定性.线性极化扫描和电化学阻抗谱等分析结果表明,包覆后合金电极的极限电流密度(I1),交换电流密度(I0)以及电化学阻抗均有较好的改善,说明电荷转移和氢的扩散能力得到提高.经25次电化学循环后的电极合金金相观察和分析表明,包覆Ni-P处理没有有效抑制其粉化,这与该类型贮氢合金电化学吸氢时氢化物膨胀较大有关.
关键词:
PuNi3型贮氢合金
,
表面化学镀
,
Ni-P
,
电化学性能
樊静波
,
邓安强
,
夏广军
,
钱克农
,
罗永春
稀有金属材料与工程
系统研究了La0.8-xPrxMg0.2Ni3.8和La0.8-xPrxMg0.2Ni3.2AI0.2Co0.4(x=0,0.15,0.3,0.4)两组储氢合金的相结构与电化学性能.相结构分析表明,合金主要由Pr5C019、Ce5C019、CaCus型物相组成.随着x的增加,合金中A5B19(Pr5Col9+Ce5Col9)型物相逐渐增多,同时各物相的晶胞参数(a,c)和晶胞体积(v)均减小.Al元素的加入有利于CaCu5型物相的形成.电化学测试表明,A5B19型相合金具有较好的电化学循环稳定性,Al、Co元素的加入有利于A5B19型相合金电极的电化学循环稳定性.
关键词:
储氢合金
,
相结构
,
电化学性能
罗永春
,
章应
,
阎汝煦
,
张法亮
,
康龙
,
陈剑虹
中国稀土学报
系统研究了La2-xMgNi9-5x (x=0～1.0)合金的晶体结构与电化学性能. XRD及Rietveld全谱拟合方法分析表明, x=1.0时合金由单一相的LaMgNi4相组成, 其余合金均由LaMgNi4与 (La, Mg)Ni3相组成. 随x的减小, 合金中LaMgNi4相丰度递减, x=0.5时合金中主相变为PuNi3型 (La,Mg)Ni3. 在LaMgNi4相中, Mg占据4c位置, 而在(La, Mg)Ni3相中Mg占据6c位置. 电化学实验表明, 合金氢化物电极放电容量随x的减小而增加, 由x=1.0时的170 mAh*g-1增加至x=0.0时的392 mAh*g-1.
关键词:
PuNi3型贮氢合金
,
Rietveld分析
,
晶体结构
,
电化学性能
,
稀土
许剑轶
,
张胤
,
阎汝煦
,
罗永春
,
王瑞芬
,
张云松
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2009.06.018
综述AB_5型贮氢合金电极的研究现状, 总结了目前改善AB_5型稀土系贮氢合金综合性能的方法.详细介绍了合金成分优化,控制合金组织结构,形成第二相和表面处理等方面的研究进展.通过这些途径,可以对AB_5型贮氢合金进行深入研究,从而进一步提高合金的性能.
关键词:
贮氢合金
,
AB_5型
,
Ni/MH
