四元镧系吸氢合金的制备与性质研究

用共沉淀还原扩散法成功地制备了新的镧系吸氢合金ＬａＮｉ４Ｃｕ１－ｘＭｎｘ（ｘ＝０．２５，０．５，０．７５），对合金进行了ＸＲＤ、ＳＥＭ、吸氢测试和热力学研究，结果表明，这些合金易活化，吸氢容量较高，其氢化物的稳定性与合金的晶胞体积之间存在线性关系，这种关系对预测氢化物稳定性有一定的指导意义。     

贮氢合金热力学测试装置及测试方法的研究

通过对贮氢合金热力学主要研究内容的分析，研究了贮氢合金热力学的ｐ－Ｃ－Ｔ曲线的测定和计算方法，并通过对ＬａＮｉ＿５合金的性能测试，证明了该合金具有良好的活化性能和吸氢性能，在３０℃常温下吸氢平衡压仅为０．２８ＭＰａ，吸氢量（Ｈ／Ｍ）可达１，吸放氢反应热焓达３１．９ＫＪ／ｍｏｌ。     

Al对MLNi3.85—xMn0.4Co0.75Alx合金贮氢特性的影响

采用富Ｌａ混合稀土金属（ＭＬ）对ＭＬＮｉｃ３．８５－ｘＭｎ０．４Ｃｏ０．７５Ａｌｘ（ｘ＝０．１～０．５）五元贮氢合金吸放氢性能进行了测试，并计算出其热力学参数，结果发现Ａｌ含量增加，贮氢量下降，添加Ａｌ分解压降低，有利贮氢。     

Al对MLNi_（3．85－x）Mn_（0．4）Co_（0．75）Al_x合金贮

采用富Ｌａ混合稀土金属（ＭＬ）对ＭＬＮｉ（３．８５－ｘ）Ｍｎ（０．４）Ｃｏ（０．７５）Ａｌｘ（ｘ＝０．１～０．５）五元贮氢合金吸放氢性能进行了测试，并计算出其热力学参数。结果发现Ａｌ含量增加，贮氢量下降，添加Ａｌ分解压降低，有利贮氢。     

LaNi_（5－x）Al_x贮氢合金的研究

用Ａｌ置换ＬａＮｉ５贮氢合金中部分Ｎｉ，得到一系列ＬａＮｉ（５－ｘ）Ａｌｘ（ｘ＝０．１，０．３，０．５）贮氢合金．通过对合金的热力学性能的测试可知：随着Ａｌ的加入及其含量的增加，贮氢合金的平台氢压降低，吸氢量有所减少，而吸氢速度有所增加．通过对合金及吸氢后氢化物品体结构的Ｘ射线衍射分析，发现Ａｌ的加入并未使晶体结构类型发生变化，只是晶格常数略有增加；同时还证明了ＬａＮｉ（５－ｘ）Ａｌｘ合金吸氢后其晶体结构也未发生变化，但晶格常数增加较大．     

四元镧镍系吸氢合金的化学法制备

将共沉淀还原扩散法推广应用于四元镧镍系吸氢合金的制备，借助ＸＲＤ等技术探讨了ＬａＮｉ４Ｃｏ０．５Ｆｅ０．５的制备过程，确定了合适的制备条件，实验表明，共沉淀各组分之间的混合高度均匀，有利于合金化，反应温度低，时间短，降低了对工艺和设备的要求，而且原料易得，可望降低成本。     

LaNi5-xMx高温氢化时的歧化行为研究

借助Ｘ射线衍射、差热分析及电化学方法,研究了吸氢合金ＬａＮｉ５－ ｘＭｘ 在高温氢化反应时的歧化行为及其反应产物的电化学性能．结果表明,ＬａＮｉ５－ ｘＭｘ 在２．５ＭＰａ 氢压和大于５５０ ℃保温一定时间后可发生明显歧化反应,并析出纳米相Ｎｉ．歧化反应的程度与加热温度、时间、第三组元Ｍ 及合金的生成焓关系密切．电化学交换电流密度测定表明,经歧化反应得到的含纳米相Ｎｉ的复相组织与原始合金组织相比具有较高的吸放氢电催化活性     

镍钨合金电沉积及其析氢电催化性能的研究

本文研究以钛或铁为基体的Ｎｉ－Ｗ合金电镀，阴极极化曲线表明，以Ｔｉ为基体的Ｎｉ－Ｗ合金镀层为阴极，电解３００ｇ／ＬＮａＣｌ（２５℃），３．０Ａ／ｄｍ＾２能降低析氢过电势４２０ｍＶ，电解１ｍｏｌ／Ｌ ＭｎＳＯ４＋０．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４能降低８１０ｍＶ，说明Ｎｉ－Ｗ镀层是析氢的优良电催化阴极。     

SmNi5—xCux吸氢性能研究

研究了用Ｃｕ逐步取代ＳｍＮｉ５中的Ｎｉ原子所得的系列ＳｍＮｉ５－ｘＣｕｘ物质的吸氢性能。经测定ＳｍＮｉ５和ＳｍＣｕ５饱和吸氢量很小，分别为０．４Ｈ／ｍｏｌ和０．２５Ｈ／ｍｏｌ，但当Ｃｕ取代ＳｍＮｉ５中部分Ｎｉ时，饱和吸氢量明显增加，其中ＳｍＮｉ４Ｃｕ的饱和吸氢量最大，在０℃时可达３．５Ｈ／ｍｏｌ。ｘ－射线衍射分析结果表明ＳｍＮｉ５－ｘＣｕｘ均属六方晶系，ＣａＣｕ５型结构。     

ZrCr0.6Fe1.2M0.2贮氢性能的研究

ＺｒＣｒ０．６Ｆｅ１．４是一种性能优良的贮氢条件,以其为母合金,通过对不同取代Ｍ制备的ＺｒＣｒ０．６Ｆｅ１．４贮氢合金氢平台压力,平台斜率及其贮氢过程热力学的研究,比较了不同取代元素对母合金贮氢性能的影响。     

合金元素Cr对LaNi5基Ni/MH电极性能的影响

测定了LaNi5基储氢合金的相成分,晶体结构和电化学性能.电化学测试是以合金粉制成负极,以烧结Ni(OH)2为正极,以6mol/L KOH溶液为电解液,制成开口式MH-Ni二次电池,在室温下测定的.结果显示,Cr部分替代LaNi4.7Si0.3合金中的Si形成的LaNi4.7Si0.3-xCrx合金均为CaCu5结构,未改变原合金的晶体结构.其中LaNi4.7Si0.22Cr0.08合金具有较高的放电容量,较好的放电平台和较快的活化速度.小电流放电性能比大电流放电好.     

LaNi_(2.5)Co_(0.5)储氢合金在充放电循环过程中的电化学性能研究

以感应熔炼法制备的LaNi_(2.5)Co_(0.5)合金为研究对象,对该合金及其氢化物的相结构进行了分析,并对合金电极的放电容量保持率、高倍率放电性能、氢扩散系数及极化电流密度等电化学性能进行了研究.结果表明:吸氢后的合金会产生明显的非晶化现象,造成合金吸放氢能力和氢化物稳定性下降.随着循环次数的增加,合金的放电容量和高倍率放电性能均表现出先快速下降到逐渐缓慢降低的趋势,而合金的氢扩散系数和极化电流密度却呈现出不同的变化趋势.高倍率放电性能的下降主要与合金表面反应活性相关,说明表面劣化现象是造成合金电化学性能衰退的主要因素.     

Microstructural evolution and performance of hydrogen storage and electrochemistry of Co-added La0.75Mg0.25Ni3.5−xCox (x = 0, 0.2, 0.5 at%) alloys

Microstructure, hydrogen storage and electrochemical performances of Co-added La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.5_x)Co_x(x = 0,0.2, 0.5 at%) alloys are studied. XRD and rietveld refinement results suggest that the samples are mainly composed of(LaMg)Ni_3,(LaMg)_2Ni_7 and LaNi_5 phases, Co substitution for Ni changes the phase abundance,but not the phase composition. With the rising of Co content, the amount of(LaMg)_2 Ni_7 phase decreases, but the amount of LaNi_5 phase increases, while the amount of(LaMg)Ni_3 phase firstly increases and then decreases.The alloys reversibly absorb and desorb hydrogen at 298 K smoothly. When Co content is 0.2 at%, the hydrogen absorption capacity reaches the maximum value of 1.14 H/M, and the absorption capacities reach 1.09 H/M and 1.03 H/M in the first minute at 298 K and 323 K, respectively. Electrochemical performance measurement results show that La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.5-x)Co_x alloys are completely activated within 2 cycles, and the cyclic stability of La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.3)Co_(0.2) alloy approaches 63.7% after 100 charge/discharge cycles, which is higher than that(S_(100) = 60%) of La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.0)Co_(0.5) alloy. Thus, the La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.3)Co_(0.2) alloy exhibits optimum comprehensive properties of hydrogen storage and electrochemistry.     

LaNi5＋TiF0.9Mn0．1合金的贮氢性能

用冶炼法合成LaNi5＋TiFe0.5Mn0.1复合贮氢合金，研究了LaNi5＋TiF0.5，Mn0.1合金的贮氢性能。研究结果表明：由于TiFe.9Mn0.1合金的加入，可有效地降低LaNi5的平台压力；当TiFe0.5Mn0.1的质量分数为15％左右时，放氢曲线中出现两个平台；TiFe0.9Mn0.1的质量分数趋于25％时，它的平台压力又逐渐升高，贮氢量逐渐增大，温度升高则第二个平台消失，贮氢量降低。该合金适用于低温贮氢。     

LaNi5+TiFe0.9Mn0.1合金的贮氢性能

用冶炼法合成LaNi5 TiFe0.9Mn0.1复合贮氢合金,研究了LaNi5 TiFe0.9Mn0.1合金的贮氢性能。研究结果表明:由于TiFe0.9Mn0.1合金的加入,可有效地降低LaNi5的平台压力;当TiFe0.9Mn0.1的质量分数为15%左右时,放氢曲线中出现两个平台;TiFe0.9Mn0.1的质量分数趋于25%时,它的平台压力又逐渐升高,贮氢量逐渐增大,温度升高则第二个平台消失,贮氢量降低。该合金适用于低温贮氢。     

富镧混合稀土镍铝系合金贮氢特性的研究

本文研究了以富镧混合稀土(简称Ml)为吸氢元素组成的MlNi_(5-x)M_x(M为Al等合金元素)合金的贮氢特性。测定了试验合金在不同温度下的等温线和动力学曲线及吸、放氢前后的品格常数的变化,计算出该合金氢化物的热焓和熵变,并就主要贮氢特性与MlNi_5和LaNi_5比较,说明本合金只有一系列的优点,特別是抗中毒和再生性能优良,是一种很有价值的贮氢合金。     

Nb 对氢在 Fe-13Cr-6Al-2Mo 合金中扩散行为的作用

采用电化学氢渗透方法研究氢原子在 Fe-13Cr-6Al-2Mo 和 Fe-13Cr-6Al-2Mo-0.5Nb 合金中的扩散行为, 分析了 0.5%Nb(质量分数, 下同)对氢原子在 Fe-13Cr-6Al-2Mo 合金中扩散行为的作用. 研究结果表明: 当在 Fe-13Cr-6Al-2Mo 合金中添加 0.5%Nb 后, 合金的晶粒得到细化, 同时合金中析出大量弥散分布的细小 Fe$_{2}$Nb 相. 0.5%Nb 的添加大幅度降低了氢原子在 Fe-13Cr-6Al-2Mo 合金中的表观扩散系数, 使氢原子在合金中的扩散激活能提高了 50.3%. Nb 原子通过提高合金中的氢陷阱浓度, 有效降低了氢原子在 FeCrAlMo 基合金中的扩散速率.     

贮氢合金动力学测试方法的研究

通过对贮氢合金动力学主要研究内容的分析，研究探讨了在等容差压法热力学测试装置上进行等温等压的吸放氢动力学曲线的测定。用该装置直接进行测定，只能得到压力变化的动力学曲线，为解决等压问题，采用了在不同初始氢压下进行多条吸氢曲线的测试、计算并绘出某一恒定氢压下吸氢量与吸氢速度的关系曲线，进而利用数值积分公式计算并绘出吸氢量与时间关系动力学曲线。通过ＬａＮｉ＿５合金动力学曲线的测定，证明了该合金的良好动力学性能和测定方法的可信性。     

碱液对AB2型储氢合金活化性能的影响

用KOH碱液处理储氢合金ZrV0.5Mno.5Ni,讨论碱液浓度、温度、浸泡时间对合金活化性能的影响.实验发现储氢合金电极的活化性能随碱液浓度增大、温度升高以及浸泡时间的延长得到改善,主要由于KOH的强腐蚀性使合金表面由富Zr层转化为富Ni层,为氢的吸附离解起到催化作用,总结出最佳KOH处理液的实验参数6mol/L、80℃、浸泡24h,在此条件下合金电极循环两周即达最大放电容量.     

Effect of rare earth samarium addition on the kinetics of precipitation in Al-Cu-Mn casting alloy

The mechanical properties of Al-Cu-Mn casting alloy mainly depend on the morphology, distribution, size, and number of θ′(Al₂Cu) precipitates. In this study, we have analyzed the effect of rare earth samarium (Sm) addition on the kinetics of precipitation in the Al-Cu-Mn casting alloy by using differential scanning calorimetry (DSC) and high-resolution transmission electron microscopy. Thermal effect peaks that are attributed to the formation and the dissolution of Guinier-Preston (GP) zone and θ′ phase were identified from the DSC curves. The activation energy of θ′ formation was calculated by using both the Kissinger method and the analytical model, and the corresponding results were compared. Results suggest that the activation energy of θ′ formation in Al-Cu-Mn alloy is dramatically higher than that in Al-Cu-Mn-Sm alloy. Accordingly, it is concluded that the addition of rare earth Sm decreases the activation energy of θ′ formation and promotes the formation of θ′ precipitates.