张羊换
,
李志刚
,
任慧平
,
吕科
,
胡锋
,
赵栋梁
功能材料
用快淬技术制备了名义成分为Mg2Ni1-xCox(x=0、、0.1、0.2、0.3、0.4)的贮氢合金.获得长度连续,厚度约为30μm,宽度约为25mm的快淬合金薄带.用XRD、HRTEM表征了快淬态合金薄带的微观结构,用自动控制的Sieverts设备测试了合金的吸放氢动力学性能.用程控电池测试仪测定了合金薄带的电化学贮氢动力学.用电化学工作站测试了快淬薄带的交流阻抗谱(EIS)和Tafel极化曲线,测试了电位阶跃后的阳极电流与时间相应曲线,并计算了氢在合金中的扩散系数(D).结果表明,快淬态合金具有纳米晶/非晶结构,且非晶化程度随淬速的增加而增加.此外,快淬处理显著地提高舍金的贮氢动力学,当淬速从0m/s(铸态被定义为淬速0m/s)增加到30m/s时,快淬态(x=0.3)合金在5min内的吸氢饱和率(Ra5)从81.9%增加到94.7%,20min的放氢率(Ra20)从34.9%增加到57.3%,氢扩散系数(D)从7.24×1012cm2/s增加到3.66×10-11cm2/s,极限电流密度(IL)从121.7mA/g增加到880.7mA/g.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
Co替代Ni
,
贮氢动力学
张羊换
,
胡峰
,
刘卓承
,
李志刚
,
郭世海
,
赵栋梁
稀有金属材料与工程
用快淬工艺制备了Mg2Ni型合金,其名义成分为Mg2Ni1-xCox(x=0,0.1,0.2,0.3,04).以XRD、SEM、TEM分析了铸态及快淬合金的结构.用程控模拟电池测试仪测试了合金的电化学贮氢动力学.用电位跃迁法计算了氢在合金中的扩散系数.用电化学工作站测试了合金的电化学交流阻抗谱(EIS)和Tafel极化曲线.结果表明,快淬态无Co合金具有典型的纳米晶结构,而Co含量为0.4的快淬态合金具有纳米晶/非晶结构,表明Co替代Ni可以提高Mg2Ni型合金的非晶形成能力,且快淬态合金的非晶化程度随Co替代量的增加而增加.Co替代Ni显著地提高了合金电化学贮氢动力学.当Co含量从0增加到04时,淬速为25 m/s的快淬态合金的高倍率放电能力(HRD)从65.3％增加到75.3％,氢扩撒系数(D)从2.22 cm2/s增加到3.34 cm2/s,极限电流密度(IL)从247.8 mA/g增加到712.4 mA/g.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
Co替代Ni
,
快淬
,
贮氢动力学
张羊换
,
赵栋梁
,
任慧平
,
郭世海
,
祁焱
,
王新林
功能材料
为了改善Mg2Ni型合金的吸放氢动力学性能,用Co部分替代合金中的Ni.用快淬工艺制备了纳米晶和非晶Mg20Ni10-xCox(x=0,1,2,3,4)贮氢合金,分析了铸态及快淬态合金的微观结构,测试了合金的吸放氢动力学性能.研究了Co替代Ni及快淬工艺对合金吸放氢动力学性能的影响.结果表明,在快淬合金(x=0)中没有发现非晶相,但快淬合金(x=4)显示了纳米晶/非晶结构,表明Co替代Ni提高了Mg2Ni型合金的非晶形成能力.Co替代Ni不改变合金的Mg2Ni主相,但形成了第二相MgCo2.随Co替代量的增加,合金的吸氢量先增加而后减少,但其放氢量随Co替代量的增加而单调增加.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
Co替代Ni
,
快淬
,
微观结构
,
吸放氢动力学
张羊换
,
赵栋梁
,
赵小龙
,
董小平
,
吴忠旺
,
王新林
稀有金属材料与工程
为了探索化学计量比B/A(A和B分别为电极合金A侧和B侧元素的总和)以及Co替代Ni对ABx(x=2.5～3.5)型电极合金微观结构及电化学性能的影响,制备了电极合金La0.75Mg0.25Ni2.5Mx(M=Ni,Co;x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0).系统地分析测试了合金的微观结构及电化学性能.结果表明,合金的微观结构与电化学性能与化学计量比B/A(相当于M含量x)密切相关.合金均具有多相结构,包括LaNi2,(La,Mg)Ni3和LaNi5相.随化学计量比B/A的增加,合金的主相由LaNi2转为(La,Mg)Ni3+LaNi5相,并且合金的电化学性能,包括放电容量、高倍率放电能力(HRD)、放电电压特性等均显著改善.
关键词:
化学计量比B/A
,
La-Mg-Ni系电极合金
,
Co替代Ni
,
微观结构
,
电化学性能
张羊换
,
马志鸿
,
赵栋梁
,
张胤
,
郭世海
,
王新林
中国有色金属学报
为了改善Mg2Ni型贮氢合金的电化学贮氢性能,以Co部分替代合金中的Ni,用快淬工艺制备Mg2Ni型Mg2Ni1-xCox (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)合金, 获得长度连续、厚度约为30 μm、宽度约为25 mm的快淬合金薄带.并用XRD、SEM、HRTEM分析快淬态合金薄带的微观结构;用DSC研究快淬薄带的热稳定性;用程控电池测试仪测定合金薄带的电化学贮氢性能;探索Co替代Ni对快淬Mg2Ni型合金结构及电化学贮氢性能的影响.结果表明:在快淬无Co合金中没有发现非晶相,但快淬含Co合金中存在明显的非晶结构,证明Co替代Ni提高了Mg2Ni型合金的非晶形成能力.Co替代Ni使快淬态合金的热稳定性略有提高,显著地改善了合金的电化学贮氢性能,包括放电容量、电化学循环稳定性以及高倍率放电性能,这主要归因于Co替代Ni导致结构的变化以及非晶形成能力的提高.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
Co替代Ni
,
电化学贮氢
李小雷
,
巩帅
,
张世杰
,
魏明强
金属功能材料
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-8192.2015080
为了研究Mg3MnNi2储氢合金的电化学储氢性能,实验采用Co元素部分取代Mg3MnNi2合金中的Ni,用固相扩散法制备出Mg3MnNi2xCox(x=0～0.2)系列合金,并分析其相结构,以及测试合金的电化学性能和动力学性能.结果表明:Co元素的添加并不改变合金的主相,Co替代Ni明显改善了合金的放电容量、循环稳定性以及动力学性能等,其中当Co的含量从0增加到0.2时,合金的最大放电容量达到最大值282.36 mA·h/g,20次循环后容量保持率仍有74.7％,而且动力学性能也是最优,高倍率放电性能ηHRD从66.4％增长到73.3％.这主要是Co替代Ni能够降低生成氢化物的稳定性,提高合金的抗粉化能力,以及降低合金的极化电阻.
关键词:
Mg3MnNi2合金
,
储氢
,
固相扩散法
,
Co替代Ni
,
电化学
