混合稀土掺杂对非枝晶合金电化学性能的影响

本文研究了对非枝晶结构拉弗斯相阴极贮氢合金的混合稀土掺杂，以期进一步改进合金的动力学性能，ＸＲＤ、ＥＰＭＡ及金相分析表明，混合稀土在合金中形成分散的Ｍｍ－Ｎｉ微小合金颗粒，在强碱性电解质的作用下，合金表面偏析出的疏松的混合稀土氢氧化物Ｍｍ（ＯＨ）３有利于镍原子簇对氢电极反应的催化作用。     

含NiMo和稀土储氢合金的电催化析氢电极

采用合金电沉积和复合镀技术,将ＮｉＭｏ合金和稀土储氢合金的微粒修饰到镍基表面作析氢反应的催化层。介绍了电极的表面形貌及电极性能的测试结果。结果表明,电极的催化活性和催化层抗氧化能力高于ＮｉＭｏ电极,说明吸附氢起到了保持电极催化活性的作用。所以,在催化层中引入稀土储氢组分,不仅提高了电极对析氢反应的催化活性,更重要的是显增强了催化层的抗氧能力,延长了电极的使用寿命。     

混合稀土贮氢合金性能的电化学研究

研究了几类混合稀土贮氢合金在碱性溶液中的阴极极化曲线及其作为电池负极材料时的充放电性能，求得有关电化学参数，对上述材料的基本电化学性能进行了比较和评价     

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。     

混合稀土中锌,铁,镁杂质对贮氢电极性能的影响

研究了混合稀土中常见杂质锌，铁，镁对贮氢电极材料的贮氢性能，电化学性能等的影响。结果表明：它们的存在使合金的吸氢平台压力及吸氢量有所改变，同时电极的大电流放电特性也发生变化，但对其放电容量影响不大。     

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。     

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。     

镧镍铜锰吸氢合金的制备与表面性质

用共沉淀还原扩散法制备了新的镧系吸氢合金ＬａＮｉ４Ｃｎ０．５Ｍｎ０．５，借助ＸＰＳ技术研究合金的表面偏析等性质，确定了合金表面的化学组成，讨论了合金在空气中暴露程度对表面性质的影响以及表面性质对合金吸氢性能的影响，并结合吸氢测试研究了合金的活化，提出了ＬａＮｉ４Ｃｕ０．５Ｍｎ０．５的活化机制。     

Ml(NiCuAlZn)5合金制备及其电化学性能研究

利用中间合金法制备了无钴含锌混合稀土系储氢合金电级材料Ｍｌ（ＮｉＣｕＡｌＺｎ）５,并对其晶体结构、热力学及电化学性能进行了研究。     

稀土和锶变质的Al—Si—Mg合金

选择理想的变质剂是制备高强韧铸造Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ合金的重要手段。采用富镧混合稀土和锶对Ａ３５７合金进行了变质处理,研究了它们对合金铸态、力学性能及含量的影响。结果表明,在保证合金含铁量Ｆｅ≤０．１１％时,富镧混合稀土比锶有更理想的除氢和变质效果细化组织中共晶硅的能力和综合力学性能。     

氢化物电极失效原因探讨

采用Ｘ射线光电子能谱、扫描电镜、透射电镜及ＢＥＴ法测定比表面积，观察了两种不同组分贮氢合金电极（ＬａＭｍＮｉＣｏＭｎ和ＭｍＮｉＣｏＭｎＡｌ）在充放电过程中组成合金的元素、形貌及比表面积的变化，提出了贮氢合金电极失效原因及其历程。     

快充对高功率镍氢电池充电效率的影响研究

比较了各种倍率恒流充电和脉冲充电过程中N i-MH电池的温度和内压,进行了在动力电池工作荷电状态范围内的300周高倍率循环测试,并对循环前后电池正负极电位、储氢合金形貌、循环伏安特性的变化进行了研究.实验结果表明,高倍率充放电循环使电池性能下降的主要原因是负极合金性能的恶化.     

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.     

Hydrogen storage performance of LaNi3.95Al0.75Co0.3 alloy with different preparation methods

Rare-earth AB₅-type La–Ni–Al hydrogen storage alloys are widely studied due to their extensive application potentials in hydrogen isotope storage, hydrogen isotope isolation and hydrogen compressors, etc. Good hydriding/dehydriding kinetics, easily activation, high reversibility are important factors for their practical application. However, their overall hydrogen storage performance, especially plateau pressure and hydrogen absorption/desorption durability need to be further optimized. In this study, the microstructures and the hydrogen storage properties of as-cast, annealed, and melt-spun LaNi_3.95Al_0.75Co_0.3 alloys were investigated. The experimental results of XRD and SEM showed that all alloys contained a pure CaCu₅ type hexagonal structure LaNi₄Al phase. The cell volume increased in an order of annealed ?> ?melt-spun ?> ?as-cast, resulting in a lower hydrogen absorption/desorption plateau pressure and a more stable hydride phase. The hydrogen storage capacity of three alloys was almost the same. The slope factor of the annealed and melt-spun alloys is smaller than the as-cast alloy, indicating that heat-treatment process can make the alloys more uniform. For the cycle stability of the alloys, the hydrogen absorption rate of the annealed alloy and melt-spun alloy was much faster than that of the as-cast alloy after 500 cycles. The melt-spun alloy showed high pulverization resistance during hydrogen absorption/desorption, and exhibited an excellent cycling retention of 99% after 500 cycles, suggesting that melt-spinning process can enhance the cycle stability and improve the cycle life of the alloy.     

La0.7Mg0.3Ni3.4-x(Al0.3Co0.4)0.2+x(x=0~0.3)合金电极电化学性能研究

在氩气保护下,采用悬浮熔炼法制备La0.7Mg0.3Ni3.4（Al0.3Co0.7）x（x=0,0.2,0.4,0.6）储氢合金,用X射线衍射仪测试相组成,并用MDI Jade 5.0软件分析相组成和晶胞参数,用开口三电极法测试电极电化学性能。结果表明,合金相主要由LaNi5、LaMg2Ni9、La2Ni7和LaNi2.28相组成,随着合金中Al和Co含量的增加,合金放氢平台压下降,最大吸氢量为1.43%（x=0）,合金电极最大放电容量Cmax为381mA.h.g-1（x=0）,合金电极100个充放循环后的容量保持率S100从53.0%（x=0）增加到57.1%（x=0.3）,循环稳定性增强。当x=0.1时,合金电极的电化学动力学性能较好。     

La-Mg-Ni系储氢合金的容量衰减与其组织结构

为了研究AB2型La-Mg-Ni系储氢合金的容量衰减以及循环前后合金的组织结构,采用Sieverts法测试了LaSmMgNi4.1快淬态合金的吸放氢量,用X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）分别测试和观察了循环前后合金的相结构、颗粒形貌以及原子排列。结果表明,合金的吸放氢量随着循环次数增加发生衰减,合金的吸放氢衰减速率与循环阶段有关。合金由不同生长方向、不同尺寸的柱状晶组成,成分基本均匀,主要由(LaSm)MgNi4主相和LaNi5相组成,相组成的组织为晶态。经过吸放氢循环后,合金由大量非晶和少量晶态组成。随着循环次数增加,合金颗粒粉化与蓬松严重。     

非晶态Ni-Co-W-P合金电极的制备及其电催化活性研究

用化学镀方法制备了Ni—Co—W—P合金电极,并研究了其在1mol／L NaOH溶液中的析氢电催化活性,实验表明在相同的电流密度下,Ni—Co—W—P合金电极比Ni—Co—P、Ni—W—P合金电极具有更低析氢过电位,XRD实验显示其镀层为非晶态．并进一步研究了Ni—Co—W—P合金电极的电化学稳定性和表观活化能,结果表明：Ni—Co—W—P合金电极具有比Ni—Co—P、Ni—W—P合金电极更好的析氢电催化活性和电化学稳定性．     

贮氢合金中缺陷的研究

用正电子湮没技术（PAT）对贮氢合金MLNi3.8Co0.5Mn0.4Al0.3及其掺Li合金进行了研究。结果表明，掺杂Li合金的空位缺陷增多，并导致贮氢性能改善，这对镍－氢电池有重要意义。     

快淬Mg2Ni型合金的结构及贮氢动力学

用快淬技术制备Mg2-xLaxNi(x=0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金,用XRD,SEM和HRTEM分析合金的微观组织结构;测试合金的气态及电化学贮氢动力学。结果表明:快淬二元Mg2Ni合金具有典型的纳米晶结构,而快淬La替代合金明显地具有非晶结构,La替代Mg提高Mg2Ni型合金的非晶形成能力。La替代Mg明显地改变Mg2Ni型合金的相组成,当x=0.4时,合金的主相改变为(La,Mg)Ni3+LaMg3。快淬及La替代明显影响合金的气态及电化学贮氢动力学,La替代使合金的吸氢动力学先降低后增加,但使合金的气态脱氢及电化学贮氢动力学先增加后降低。快淬对合金气态及电化学贮氢动力学的影响与合金的成分相关,对于La0.4合金,合金的气态吸氢动力学随淬速的增加先增加后减小,其放氢动力学随淬速的增加而增加。