闫慧忠
,
孔繁清
,
熊玮
,
李宝犬
,
李金
,
朱敏
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2008.01.001
中频感应熔炼法制备了La0.55Pr0.05NdxMg0.4-xNi3.3Al0.1(x=0.10、0.15、0.20)储氢合金.通过X射线衍射(XRD)和Rietveld方法分析了每个合金的相结构,分析结果表明,由于Nd/Mg比不同,三个合金的相组成不完全相同.同时应用扫描电镜(SEM)察了合金的形貌并结合能谱(EDS)方法测定了各相的组成,测定结果与XRD分析结果有所不同.La0.55Pr0.05NdxMg0.4-xNi3.3Al0.1(x=0.10、0.15、0.20)合金在313 K第一次吸放氢的P-C-T曲线显示出两个平台压力,分别对应于(La,Mg)2(Ni,Al)7相和La(Ni,Al)5相.合金的储氢容量随X值的增大先增加后减小,这种变化规律可能与合金中储氢相的丰度以及晶胞体积有关.该系列合金的吸/放氢动力学曲线表明,Nd含量适中的合金的吸/放氢动力学性能相对较好.
关键词:
RE-Mg-Ni系储氢合金
,
相结构
,
气相吸放氢
,
P-C-T曲线
,
动力学性能
闫慧忠
,
孔繁清
,
熊玮
,
李宝犬
,
李金
,
朱敏
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2008.02.001
研究了La0.55Pr0.05NdxMg0.4-xNi3.3Al0.1(x=0.10,0.15,0.20)储氢合金的电化学性能.随着合金中Nd/Mg比的增加,合金电极的放电平台逐渐降低,电极极化减小.x=0.15的合金具有较高的电化学容量(372mAh·g-1),而x=0.10的合金具有较好的倍率放电能力(HRD1800=73.1%).合金电极的循环寿命随着Nd含量的增加而逐渐改善.合金电极的电化学阻抗谱(EIS)表明,随Nd含量减小,合金电极的电荷迁移电阻逐渐减小,动力学性能增强.线性极化测试表明,随着Nd/Mg比的减小,合金电极表面的电化学反应速率增加.通过合金电极阳极电流对时间响应的半对数曲线计算的氢扩散系数随着Nd/Mg比降低而增加,说明合金内部的氢扩散能力也提高.
关键词:
金属氢化物
,
RE-Mg-Ni系储氢合金
,
电化学性能
,
循环稳定性
,
电化学动力学
张翰威
,
李一鸣
,
任慧平
,
刘卓承
稀土
doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201602004
以实验室熔炼制备的La0.88Mg0.12Ni3.45合金和商用AB5型合金为研究对象,利用形貌、物相、粒度和腐蚀电化学分析手段对比研究了两种合金在气固相和电化学吸放氢循环过程中的结构稳定性、粉化和腐蚀行为特征.结果表明,经过100次的气固相吸放氢试验,La0.88Mg0.12Ni3.45合金中除LaNi5相以外,其他相均发生了吸氢非晶化.氢致非晶化导致合金可逆吸放氢容量显著降低,并使合金吸氢初段的平台严重倾斜.La0.88Mg0.12Ni3.45合金循环后的粉化较轻,但合金中细小的(LaMg) Ni2相吸氢后较易剥落,导致部分小颗粒粒度频率的增加.商用AB5型合金循环后粒度降低更明显,但其粉化过程更为均匀.La0.88Mg0.12Ni3.45合金有更大的腐蚀热力学和动力学倾向,因此电化学循环后腐蚀更加严重.氢致非晶化和腐蚀是La0.88Mg0.12Ni3.45合金失效的主要原因.
关键词:
RE-Mg-Ni系储氢合金
,
循环稳定性
,
结构稳定性
,
粉化
,
腐蚀
张沛龙
,
朱永国
,
罗桂平
,
葛静
,
郝国建
,
林均品
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.04.022
RE-Mg-Ni系储氢合金具有超晶格结构,其主相晶格单元是由一定比率的AB5单元和AB2单元沿c轴交替层叠排列而成.该类型合金自问世以来便以其高容量、易活化的优势受到人们的广泛关注,然而其循环稳定性及高倍率放电性能不尽人意.人们通过大量研究有效提高了其循环稳定性,使其基本满足了商业化要求.但是要将基于该负极材料的镍氢电池应用在混合动力汽车上,仍需改进其高倍率放电性能.系统分析了元素替代、多元合金化、制备工艺、化合物复合、表面处理等手段对RE-Mg-Ni系储氢合金晶体结构及高倍率放电性能的影响.其中元素替代是一种重要且有效的手段,文中分析了不同稀土元素及B侧元素的作用机制,结果表明,B侧组分采用Ni,Co,Mn,Al的储氢合金具有较好的性能.多元合金化是一种复杂的过程,不同元素间可能存在一定的协同作用,研究其作用机制也是下一步的工作重点.通过优化实验方案,综合使用多种改性手段,可以得到高倍率放电性能良好的RE-Mg-Ni系储氢合金,使其基本满足电动工具用镍氢电池的要求,并可望在以后的研究中进一步提高其高倍率放电性能,使其满足混合动力汽车用镍氢电池的要求,实现良好的经济和社会效益.
关键词:
RE-Mg-Ni系储氢合金
,
超晶格
,
高倍率放电性能
