储氢合金的研究进展

储氢合金是近年来开发的一类新型高性能材料。本文介绍了储氢合金的工作原理、基本类型、性能及开发的最新进展 ,讨论了它在氢的储存、运输、净化、催化和镍。氢化物电池等高技术领域中的应用前景     

稀土系储氢合金的添加对Co-B合金性能的影响

采用熔炼法制备稀土系储氢合金及Co-B合金.研究了稀土系储氢合金的添加对Co-B合金的结构以及储氢性能的影响.结果表明添加稀土合金后,Co-B合金的电化学容量和抗腐蚀性能有了较大的提高.     

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.     

高能球磨制备MgxTi100-x合金的微观组织及储氢性能

应用振动高能球磨机械合金化方法制备MgxTi100-x(x=35,50,65,80)系列合金,采用XRD、SEM、TEM以及吸放氢测试等手段分析研究Mg含量与球磨时间对MgxTi100-x球磨产物微观组织演化规律、相结构和吸氢行为的影响.结果表明:在相同球磨时间(20 h)下,球磨合金MgxTi100-x微观组织的相组...     

Y2O3对LaMg12型储氢合金电化学性能的影响

采用熔盐覆盖法制备了LaMg12型储氢合金,利用高能球磨对其进行Y2O3的掺杂,采用X射线衍射来分析合金的相结构,利用Land充放电仪测试合金的电化学性能. 结果表明:Y2O3掺杂能改善LaMg12储氢合金的电化学性能,其中球磨20 h对首次放电容量改善最明显,球磨40 h对循环性能影响最大. 综合而言,球磨40 h对合金性能的改善效果最好.     

LaNi5储氢材料中储氢状态的理论研究

根据氢在储氢合金晶格空隙中的分布和状态，应用包含排斥项在内的ＩＣＯＮＣＬ（ＥＨＭＯ）计算，研究了ＬａＮｉ５体系的储氢结构，与实验结果基本符合。     

储氢合金／聚合物电极复合材料的研究

通过对模拟电池的负极电荷量测试，研究了烯土储氢合金／聚合物电极复合材料（ＭＨ／Ｐ）的性能。发现聚合物种类、储氢合金粉粒度、复合材料制备工艺条件等因素对ＭＨ／Ｐ的性能有显著影响。实验结果表明，在所选几类聚合物中，以ＭＨ／ＰＶＨ体系的充放电性能最好。用作模拟电池负极时，其电极电荷量高达２７５ｍＡ·ｈ／ｇ，而且电流强度由１Ｃ增加到２Ｃ时，电荷量损失仅为３．６％     

储氢合金Mg2Ni的制备及其储氢性能分析

Mg-Ni基储氢合金以其比容量高、成本低而倍受关注.采用感应熔炼法,在不高于900 ℃的温度下成功制备出Mg2Ni合金,X射线衍射及金相组织分析表明,合金中主相为Mg2Ni.对制备出的Mg2Ni合金进行气态吸放氢性能测试,结果表明,经粉碎后的合金粉体经第1次活化,吸氢量为3.15 wt%,2次活化后吸氢量达到3.49 wt%,接近其理论值,而合金块体在第2次活化后的吸氢量远小于合金粉体的吸氢量,且第3次活化后未见明显增大.     

Applying Study of Hydrogen Storage Alloy

Hydrogen is an important source of energy.The natural resouces of hydrogen is plenty and it gives us lots of heat, and it is dean. One of difficulties of developing hydrogen sources of energy is hydrogen storage. Hydrogen storage tank is either dangous or a little of capacity. Liquid hydrogen occupys small space. Liquefaction temperature of hydrogen is -253℃ and need better heat insulation protection, the volumn and weight of heat insulation layer are equal to hydrogen storage tank. Hydrogen storage utillizing hydrogen storage material is a very safety, economical and effective method. Hydrogen storage material is either a medium of sofid hydrogen storage or is negative pole active material of Ni-H battery,and is the one of key technoloy of fuel and Ni-H battery, it is an important material of new sources of energy too.Nanotechnology is introduced Mg-matrix hydrogen storage alloy and is achieved progress gteatly,but hydrogen storage alloy need be mode further improvment on applying investigation.     

纳米晶Ti—Fe—Ni合金机械合金化的研究

应用ＸＲＤ，ＴＥＭ，ＤＳＣ等实验方法研究了第三组元Ｎｉ对Ｆｅ－Ｔｉ二元混合元素粉机械合金化反应的影响．试验中原子数百分比分别以５％和１５％Ｎｉ取代部分Ｆｅ元素．研究结果表明固态合金化合成晶粒尺寸分别为１２ｎｍ和６ｎｍ的纳米晶Ｂ２相．合金化中经历球磨“退火”过程，微观点阵畸变逐渐减弱，晶粒长大．Ｎｉ元素能使合成的Ｂ２结构纳米晶ＴｉＦｅ相的点阵畸变减小．合成的纳米晶相在９７３Ｋ产生相分解，析出低温马氏体ＴｉＮｉ相     

循环伏安法测定氢在贮氢合金中的扩散系数

利用循环伏安法测定了氢在钒基固溶体V3TiNi0.56Cr0.1贮氢合金中的扩散系数.氢的氧化峰峰值电流IP与扫描速度的平方根υ1/2之间有较好的线形关系,说明整个反应受氢原子的扩散控制.扩散系数为DH=9.8×10-8cm2/s.结果表明:钒基固溶体V3TiNi0.56Cr0.1贮氢合金电极的大电流放电性能较差.     

雾化贮氢合金的电化学和表面特性

盐酸处理显著改善了雾化合金MlNi36Co07Mn03Al04的初期电化学吸放氢特性和循环伏安特性;用复数非线性拟合程序分析了氢化物电极的电化学阻抗;XPS和AES分析表明,盐酸处理后合金表面形成了富镍层·充电过程中镍被还原成高活性金属镍是雾化合金电化学性能得以改善的主要原因     

La-Mg-Ni基合金储氢性能的研究

采用高频感应熔炼制备La0.7Ca0.3Ni2.8-xMgx(x=0.1、0.2、0.3、0.4)合金,进行X射线衍射(XRD)实验,气相储氢性能测试和电化学性能测试,分析Mg部分替代Ni对合金的储氢和电化学性能的影响。分析结果表明,合金具有多相结构,当x=0.1、0.3时,合金的主相是CaCu5-型结构的LaNi5相,当x=0.2、0.4时,合金的主相是AB2-型Laves相LaNi2相。随x=0.1、0.2、0.3、0.4合金电极的放电容量(mAh/g)依次为244.7、140.8、257.6、164。当x=0.1时,在2MPa氢压、25℃时,合金La0.7Ca0.3Ni2.7Mg0.1的储氢量达到1.1wt%。     

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。     

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。     

贮氢合金的开发与应用

介绍了金属氢化反应及贮氢合金设计的基本原理，对贮氢合金的基本类型、应用状况及发展趋势进行了较全面的评述。目前已开发研究的贮氢合金品种类型虽然众多，但成熟的主要还是AB5型稀土合金。钒基固溶体合金因贮氢容量大，镁基合金固重量轻、价格低等优点在贮氢合金的开发中具有很大的潜力。贮氢合金应用领域广阔，但在很多领域的应用仍然处于试验开发阶段，只是在镍—氢化物二次电池中获得了产业化，因此贮氢合金的应用及其相关技术还有待进一步开发研究。     

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。