张绪玉
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罗永春
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王大辉
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闫汝煦
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章应
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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
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电化学性能
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晶体结构
王大辉
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罗永春
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闫汝煦
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康龙
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陈剑虹
稀有金属材料与工程
PuNi3型RM3(R=稀土元素,Mg,Ca及第3,4族元素;M=Ni,Co,Fe,Cu,Zn等)被认为是替代LaNi5基贮氢合金的最重要候选电极材料之一,本文将介绍RM3合金的结构特点、氢化物的结构、氢化行为以及合金电极电化学性能的研究现状,并分析了PuNi3型RM3贮氢合金的发展应用仍需解决的问题.
关键词:
PuNi3型结构
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RM3合金
,
氢化行为
,
电化学性能
吴彦军
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王大辉
,
罗永春
,
康龙
,
闫汝煦
稀有金属材料与工程
采用感应熔铸+退火处理及快速凝固方法制备了La2Mg0.9Ni7.5Co1.5Al0.1贮氢合金.系统研究了快速凝固对合金的相结构、微观组织及电化学性能的影响.XRD分析表明,随着冷却速率的增加,La2Mg0.9Ni7.5Co1.5Al0.1合金的相组成发生了明显变化.退火合金由αLa2Ni7主相(Ce2Ni7型结构)和少量LaNi3相(PuNi3型结构)组成.随着冷却速率的增加,合金中出现LaNi5相(CaCu5型结构)和LaMgNi4(MgCu4Sn型结构)相,且新相的相丰度增加,αLa2Ni7相和LaNi3相的丰度减少.EPMA分析表明,快速凝固方法制备的La2Mg0.9Ni7.5Co1.5Al0.1贮氢合金为柱状晶组织且晶粒细小.合金电极的电化学测试表明,冷却速率对合金的活化性能影响不大.随冷却速率的增加,合金的最大放电容量减少、高倍率放电性能下降.在较低的冷却速率下(5 m/s),合金电极的循环稳定性改善不明显,而随着凝固速度的进一步增加(20 m/s),合金电极表现出较好的循环稳定性.
关键词:
快速凝固
,
La2Mg0.9Ni7.5Co1.5Al0.1贮氢合金
,
相结构
,
电化学性能
王大辉
,
吴彦军
,
闫汝煦
,
罗永春
,
康龙
稀有金属材料与工程
研究了少量Al替代Mg(x=0.1)对La2Mg1-xAlxNi7.5Co1.5贮氢合金电化学循环稳定性的影响.经过充放电循环后,La2Mg1-xAlxNi7.5Co1.5(x=0.0,0.1)合金中的LaNi3相和αLa2Ni7相仍然保持PuNi3型结构和Ce2Ni7型结构,没有发生变化,此外,在这2种合金中出现少量新的物相La(OH)3,Mg(OH)2和Ni.LaNi3相和αLa2Ni7相吸氢形成氢化物后也保持PuNi3型结构和Ce2Ni7型结构.La2MgNi7.5Co1.5吸氢后,LaNi3相和αLa2Ni7相晶胞均呈各向异性膨胀,但LaNi3相的各向异性膨胀程度及晶胞体积膨胀率明显大于αLa2Ni7相.相比La2MgNi7.5Co1.5氢化物,Al替代Mg对La2Mg0.9Al0.1Ni7.5Co1.5氢化物中的αLa2Ni7相吸氢体积膨胀的抑制作用很小,但Al替代Mg使该氢化物中LaNi3相的c轴膨胀率和晶胞体积v的膨胀率均明显降低.电化学吸放氢循环后合金的粒径变化及形貌观察表明,La2Mg0.9A10.1Ni7.5Co1.5合金的抗粉化能力优于La2MgNi7.5Co1.5合金,这是Al替代Mg改善La2MgNi7.5Co1.5合金电极电化学循环稳定性的重要原因.
关键词:
贮氢合金
,
循环稳定性
,
氢化物
,
粉化
王大辉
,
钟燕萍
,
闫汝煦
,
罗永春
,
康龙
稀有金属材料与工程
研究了Mn替代Ni对La_2Mg_(0.9)Al_(0.1)Ni_(7.5-x)Co_(1.5)Mn)_x (x=0, 0.3, 0.6, 0.9)贮氢合金相结构和电化学性能的影响.XRD Rietveld全谱拟合分析表明:Mn替代改变了合金的物相组成和物相的丰度.LaNi_3相消失,αLa_2Ni_7相丰度的变化表现为先增加(x=0,0.3)后减少(x=0.6,0.9),LaMgNi_4相和La_5Ni_(19)相的丰度则随合金中Mn含量x的增加而增加.Mn替代Ni降低了合金的贮氢容量、最大电化学放电容量和活化性能,La_2Mg_(0.9)Al_(0.1)Ni_(7.2)Co_(1.5)Mn_(0.3) 合金电极表现出最好的电化学循环稳定性,合金的高倍率放电性能随Mn含量的增加降低,这归因于交换电流密度(I_0)和氢扩散系数(D)的降低.
关键词:
贮氢合金
,
Mn替代Ni
,
X射线衍射
,
电化学性能
王大辉
,
吴彦军
,
闫汝煦
,
罗永春
,
康龙
稀有金属材料与工程
采用电子探针(EPMA)、X射线衍射(XRD)和电化学测试研究了在6 mol/L KOH电解液中添加Cu(OH)2对La2MgNi7.5Co1.5贮氢合金电极电化学性能的影响.结果表明,合金电极外表面上被镀上Cu膜,Cu膜的厚度和致密性随充放电循环次数的增加而增加,合金电极表面形成致密性Cu膜,可以有效地抑制电极内部贮氢合金的氧化,但对贮氢合金颗粒粉化的抑制作用不明显.在电解液中添加Cu(OH)2,增加了La2MgNi7.5Co1.5合金电极的活化次数,降低了该合金电极的高倍率放电性能,但对合金电极的最大电化学放电容量没有负面影响.此外,利用电沉积方法在电极表面镀Cu膜能够明显改善该合金电极的电化学循环稳定性.
关键词:
La2MgNi7.5Co1.5贮氢合金
,
电沉积
,
电化学性能
许剑轶
,
闫汝煦
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王大辉
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罗永春
,
徐广胜
,
康龙
稀有金属材料与工程
采用感应熔炼方法制备了A2B7型La0.75Mg0.25Ni3.5-xAlx(x=0,0.02,0.06 0.1,0.3)四元贮氢合金,系统研究了Al元素部分替代Ni对A2B7型La0.75Mg0.25Ni3.5合金相结构及电化学性能的影响.X射线衍射(Xrd)分析表明:La0.75Mg0.25Ni3.5由单一La2Ni7相组成;Al元素加入后,开始出现cacu5型LaNi5相,当x=0.3时,LaNi5相成为合金的主相.Rietveld分析表明:随着Al含量的增加,LaNi5相逐渐增多,Al的加入利于CaCu5型LaNi5相的形成.电化学测试表明:Al替代Ni对A2B7型合金La0.75Mg0.25Ni3.5电极活化性能影响不大;而最大放电容量随Al在La0.75Mg0.25Ni3.5-xAlx合金中替代量的增加而减小. 当放电电流密度为1600 Ma/g时,合金的倍率放电性能由68.8%(x=0)增加到81.16%(x=0.1)然后减小到65.67%(x=0.3).此外,La0.75Mg0.25Ni3.5-xAlx合金电极循环稳定性先增加而后下降.x=0.06时合金电极容量保持率最大(S100=85.21.%).
关键词:
A2B7型贮氢合金
,
Al替代
,
晶体结构
,
电化学性能
王大辉
,
罗永春
,
闫汝煦
,
兴长策
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康龙
稀有金属材料与工程
采用高频感应熔炼方法制备了PuNi3型La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5合金;用X射线衍射分析和电化学方法研究了添加不同Mg含量以补偿Mg元素烧损时合金的组织结构和电化学性能.X射线衍射分析(XRD)表明,铸态合金由PuNi3型主相和少量的CaCu5型第二相组成,铸态合金经1 223 K和10 h退火处理后,CaCu5型第二相可明显减少,其中Mg增加10%时得到纯度较高的PuNi3型组织.电化学测试表明,增加适当Mg含量和进行退火热处理能明显提高和改善合金电极容量、循环稳定性和大电流放电性能.与AB5型和AB2型Laves相贮氢合金比较,PuNi3型La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金具有电极容量高及优良的大电流放电性能.
关键词:
La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金
,
合金制备
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热处理
,
晶体结构
,
电化学性能
