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Highly Improved Gaseous Hydrogen Storage Characteristics of the Nanocrystalline and Amorphous Nd-Cu-added Mg2Ni-type Alloys by Melt Spinning

Yanghuan Zhang , Tingting Zhai , Baowei Li , Huiping Ren , Wengang Bu , Dongliang Zhao

材料科学技术（英文）

关键词:

The electrochemical hydrogen storage characteristics of as-spun nanocrystalline and amorphous Mg20Ni10-xMx (M=Cu, Co, Mn;x =0-4) alloys

Yang-Huan Zhang , Tai Yang , Hong-Wei Shang , Chen Zhao , Chao Xu , Dong-Liang Zhao

稀有金属 doi:10.1007/s12598-013-0051-z

关键词:

Gaseous and Electrochemical Hydrogen Storage Kinetics of As-quenched Nanocrystalline and Amorphous Mg2Ni-type Alloys

武汉理工大学学报-材料科学版(英文版) doi:10.1007/s11595-013-0738-x

关键词:

快淬纳米晶/非晶Mg2Ni型合金的电化学贮氢动力学研究

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

Electrochemical Performance of Nanocrystalline and Amorphous Mg-Nd-Ni-Cu-Based Mg2Ni-type Alloy Electrodes Used in Ni-MH Batteries

Yanghuan Zhang , Haitao Wang , Xiaoping Dong , Wengang Bu , Zeming Yuan , Guofang Zhang

金属学报(英文版) doi:10.1007/s40195-014-0130-7

关键词:

快淬Mg2Ni型纳米晶合金的电化学及气态吸放氢性能

张羊换 , 张国芳 , 杨泰 , 侯忠辉 , 郭世海 , 祁焱 , 赵栋梁

稀有金属材料与工程

用快淬工艺制备了Mg2Ni型纳米晶合金,合金的成分为Mg20Ni10-xCux (x＝0,1,2,3,4).用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,采用程控电池测试仪测试了合金电极的电化学性能,并用自动控制的Sieverts设备测试了合金的吸放氢动力学性能.结果表明,所有的快淬态合金具有纳米晶结构,Cu替代Ni不改变合金的Mg2Ni型主相,但显著地改善了合金的电化学贮氢性能,包括放电容量和电化学循环稳定性.此外,合金的吸氢量随Cu含量的增加先上升后下降,而合金的放氢量随Cu含量的增加而增加.

关键词: Mg2Ni型合金 , Cu替代Ni , 电化学性能 , 吸氢

Improved Hydrogen Storage Kinetics of Nanocrystalline and Amorphous Mg-Nd-Ni-Cu-based Mg2Ni-type Alloys by Adding Nd

ZHANG Yanghuan , ZHAI Tingting , YANG Tai , YUAN Zeming , ZHANG Guofang , DONG Xiaoping

武汉理工大学学报-材料科学版(英文版) doi:10.1007/s11595-015-1281-8

关键词:

快淬纳米晶Mg2Ni型合金的气态及电化学贮氢动力学研究

张羊换 , 任慧平 , 侯忠辉 , 张国芳 , 李霞 , 王新林

稀有金属材料与工程

为了改善Mg2Ni型合金气态及电化学贮氢动力学性能,用Cu部分替代合金中的Ni,用快淬技术制备Mg2Ni1-xCux(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金,用XRD、SEM、HRTEM分析铸态及快淬态合金的微观结构；用自动控制的Sieverts设备测试合金的气态贮氢动力学性能,用程控电池测试仪测试合金的电化学贮氢动力学.结果表明,所有快淬态合金均具有纳米晶结构,无非晶相形成.Cu替代Ni不改变合金的主相Mg2Ni,但使合金的晶粒显著细化.快淬处理及Cu替代均显著地提高合金的气态及电化学贮氢动力学性能.当淬速从0m/s(铸态被定义为淬速0 m/s)增加到30 m/s时,Mg2Ni0.8Cu0.3合金在5 min内的吸氢饱和率从57.2％增加到92.87％,20 min的放氢率从21.6％增加到49.6％,高倍率放电能力(HRD)从40.6％增加到73.1％,氢扩散系数(D)从1.02×10-11 cm2/s增加到4.08×10 -11 cm2/s,极限电流密度(IL)从113.0 mA/g增加到715.3 mA/g.

关键词: Mg2Ni型合金 , 快淬 , Cu替代Ni , 贮氢动力学

Properties of Mechanically Milled Nanocrystalline and Amorphous Mg-Y-Ni Electrode Alloys for Ni-MH Batteries

Yang-Huan Zhang , Ze-Ming Yuan , Tai Yang , Zhong-Hui Hou , Dong-Liang Zhao

金属学报(英文版) doi:10.1007/s40195-015-0266-0

关键词:

快淬纳米晶/非晶Mg2-xLaxNi（x=0～0.6）电极合金的电化学贮氢性能

张羊换 , 蔡颖 , 王煜 , 任慧平 , 郭世海 , 赵栋梁

功能材料

为了改善Mg2Ni型合金的电化学贮氢性能,用La部分替代Mg,并用铸造及快淬工艺制备了Mg2-xLaxNi（x=0、0.2、0.4、0.6）电极合金,获得长度连续,厚度约为30μm,宽度约为25mm的薄带。用XRD、SEM和HRTEM分析了快淬合金薄带的微观结构,测试了合金薄带的电化学性能、电化学交流阻抗谱（EIS）及氢在合金中的扩散系数（D）。结果发现,在快淬无La合金中没有出现非晶相,但快淬La替代合金显示了以非晶相为主的结构,表明La替代Mg提高了合金的非晶形成能力。当x≤0.2时,La替代Mg不改变合金的Mg2Ni型主相,但出现少量的LaMg3及La2Mg17相。La替代及快淬明显改善合金的电化学贮氢性能。其中,Mg2La0.2Ni合金具有最佳的综合电化学性能。当淬速从0m/s（铸态被定义为淬速0m/s）增加到30m/s时,Mg2La0.2Ni合金的放电容量从197.2mAh/g增加到406.5mAh/g,20次充放循环后的容量保持率从52.7%增加到81.4%,高倍率放电能力从48.3%增加到56.8%,氢扩散系数（D）从8.12×10-12cm2/s增加到1.80×10-11cm2/s。

关键词: Mg2Ni型电极合金 , 快淬 , La替代Mg , 电化学贮氢