一、La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_(2.5)Co_(0.5)贮氢合金的制备和MH电极性能研究(论文文献综述)
周吉[1](2019)在《La0.75Mg0.25(Ni,Co)x储氢合金相结构与电化学性能的研究》文中进行了进一步梳理镍氢电池具有无污染,功率大,稳定性好,能量密度高等优点,已成功应用于新能源领域。储氢合金作为镍氢电池的负极材料,对提升我国在新能源领域的竞争力尤为重要。目前,人们所关注的储氢合金中,新型La-Mg-Ni系储氢合金综合性能优秀,应用前景广阔,但是合金循环稳定性仍无法满足实际应用。研究表明,改变A、B侧化学计量比,可以改善合金综合性能,但目前针对化学计量比的研究多集中在(B/A=33.5),对计量比为(B/A=3.64.0)的研究较少。鉴于上述问题,本文研究不同化学计量比以及后续元素替换对La-Mg-Ni系储氢合金性能的影响。研究了铸态La0.75Mg0.25(Ni0.83Co0.17)x(x=3.6,3.7,3.8,3.9,4.0)合金,发现合金均由多相构成,包括LaNi5,A5B19和CeNi2相。随着化学计量比增大,A5B19相丰度先上升后降低,在x=3.9时最高,达到64.51wt%,合金电极最大放电容量Cmax与A5B19相丰度变化一致。合金电极循环稳定性随化学计量比增大,逐渐降低,100次循环容量保持率S100从68.92%(x=3.6)降低到65.43%(x=4.0)。实验表明,合金电极高倍率放电性能由电极表面交换电流密度控制,适当增大计量比可提升高倍率放电性能。在所研究的合金中,x=3.9时综合性能最佳,此时Cmax为372.2 mAh/g,S100为65.54%,在900mA/g下的高倍率放电性能HRD900为83.33%。对铸态La0.75Mg0.25(Ni0.83Co0.17)x(x=3.6,3.7,3.8,3.9,4.0)合金进行退火处理(1123K,6h),退火后合金电极最大放电容量相比铸态有了明显提升,Cmax同样在x=3.9时取最大值,为386.6mAh/g。合金电极循环稳定性在x=3.7时最高,S100达到82.76%。实验表明,退火态合金电极高倍率放电性能主要受氢原子在合金电极内部的扩散速率控制。在退火态合金中,x=3.8时综合性能最佳,此时合金Cmax为383.1mAh/g,S100为75.98%,HRD900为92.8%。研究了铸态及退火态La0.75Mg0.25(Ni,Co)3.9(Ni/Co=1,2,5,9,19)合金,发现合金电极最大放电容量随着Ni/Co比值增大先升后降,两种状态合金Cmax均在Ni/Co=5时取得最大值。适当降低Ni/Co比值,可以提升合金电极循环稳定性但不利于合金电极活化,如Ni/Co=1时,退火态合金电极S100达到87.76%,但活化需要5次充放电循环。两种状态合金电极高倍率放电性能均由交换电流密度控制,随Ni/Co值上升呈先上升后降低的趋势。实验表明,Ni/Co=59时合金电极综合性能较优,如退火态合金在Ni/Co=9时,Cmax为363.9mAh/g,S100为74.58%,HRD900为90.46%研究了铸态及退火态La0.75-xCexMg0.25Ni3.25Co0.65(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)合金,发现添加Ce元素可促进合金中LaNi5相的生成,同时合金晶胞体积及各项参数出现明显降低。最大放电容量随Ce替换量增加,逐渐降低,铸态及退火态合金Cmax均在x=0时取最大值。实验表明,添加Ce元素可以显着提升合金电极的循环稳定性,如:铸态合金S100随Ce含量上升从65.54%(x=0)逐渐增大到81.19%(x=0.2)。合金电极高倍率放电性能随着Ce替换量上升先升后降,铸态及退火态合金均在x=0.05时HRD900达到最高,分别为90.07%,90.16%。
赵雨萌[2](2018)在《2H和3R型RE-Mg-Ni基贮氢合金的相结构和电化学性能》文中进行了进一步梳理稀土-镁-镍基贮氢合金作为镍氢电池新一代负极材料,具有高容量和高功率的特性。此类合金具有AB3、A2B7、A5B19和AB4多种超晶格晶体结构,由于晶体结构的化学组成和生成温度十分接近,因此合金极易生成多相结构。另外,每种晶体结构根据不同的空间取向又可以分为2H和3R两种构型。为了研究具有单一2H或3R构型的稀土-镁-镍基合金的生成规律和电化学特性,本文制备了单一2H和3R型A2B7合金,单一2H和3R型A5B19合金,从[AB5]和[A2B4]亚单元体积标准偏差的角度研究了单一2H和3R型相的结构稳定性,并研究了不同稀土元素对2H和3R型相结构生成的影响及2H和3R型结构对合金电化学性能的影响。并采用粉末烧结的方法,通过改变前驱物的比例,在单一2H型A5B19合金中,引入单一2H型A2B7或者CaCu5型AB5为第二相,改善了2H型A5B19合金的放电容量和高倍率放电性能。此外,本文介绍了3R型AB4相结构的生成规律及其对合金电化学特性的影响。通过感应熔炼与分步退火的方法制备了2H和3R型A2B7相La–Nd–Mg–Ni基合金,提出了通过计算[AB5]和[A2B4]亚单元体积标准偏差的方法判断稀土-镁-镍基合金相结构稳定性。结果发现,3R型A2B7相合金无论在气固吸/放氢还是在电化学充/放电过程中,始终保持较完整的晶体结构。经过对构成两种结构的[A2B4]和[AB5]亚晶胞体积的计算,结果发现,两种结构中的[A2B4]亚单元的体积均大于[AB5]亚单元的体积。在吸放氢过程中,3R型结构的[A2B4]亚单元收缩,2H型结构中的[A2B4]扩张。两种结构中的[AB5]亚单元均扩张。通过对[AB5]和[A2B4]亚单元体积标准偏差的计算,得出结论,3R型结构中,[AB5]和[A2B4]亚单元体积的标准偏差始终小于2H型结构中两种亚单元之间的体积偏差。经过50周吸放氢循环后,3R型结构的亚单元体积标准偏差σ(V[A2B4],V[AB5])为0.45?3,小于2H型结构的亚单元体积偏差(2.11?3)。并且3R型结构中的晶格微观应变低于2H型结构的微观应变。这使得3R型结构具有较高的结构稳定性和抗粉化性能。TEM和XRD分析表明,经过50周吸/放氢循环后,3R型结构依旧保持完整的晶型,而2H型结构发生了严重的晶格变形。经过50周吸放氢循环后,3R型合金的储氢量依旧为最大放氢量的100%,而对应的2H型结构的放氢量降至87%。由粉末烧结的方法制备得到了La0.60M0.20Mg0.20Ni3.80(M=La,Pr,Nd,Gd)合金,研究了不同稀土元素对2H和3R型A5B19相结构生成的影响及2H和3R型A5B19相结构对合金电化学和储氢性能的影响。结果发现,La0.80Mg0.20Ni3.80合金具有单一Pr5Co19型(2H)相结构,La0.60Gd0.20Mg0.20Ni3.80合金具有单一Ce5Co19型(3R)相结构。而La0.60Pr0.20Mg0.20Ni3.80和La0.60Nd0.20Mg0.20Ni3.80合金均为Pr5Co19和Ce5Co19两相结构。随着M元素原子半径的减小,Ce5Co19型相含量逐渐增加。这说明以原子半径较小的元素替代La元素,有利于合金中Ce5Co19相的生成。电化学测试表明,Ce5Co19相的增加,改善了合金颗粒的抗粉化性能,促进了合金电极的循环稳定性。另外,合金的HRD也随Ce5Co19相的增加而升高。这归功于Ce5Co19相较快的表面电荷转移速率和氢扩散速率。通过第一性原理计算了化合物的内聚能,结果发现Ce5Co19型单相La0.60Gd0.20Mg0.20Ni3.80合金具有最高的内聚能,表明了其较高的结构稳定性。这为稀土-镁-镍基贮氢合金的组成结构设计优化提供了新思路。采用粉末分步烧结的方法,通过改变前驱物的比例,制备得到了一系列以Pr5Co19相为主相,Ce2Ni7或者LaNi5为第二相的合金。研究了第二相结构的出现对于单相合金电化学性能的影响。当合金中含有40 wt.%的Ce2Ni7相时,合金电极的最大放电容量从338提高到388 mAh/g,100周的容量保持率从77.0%提高到85.3%。当合金中出现20 wt.%的LaNi5相时,合金电极的HRD1500提高至56%。电化学动力学测试结果表明,LaNi5相的出现改善了合金的表面电荷转移速率和氢扩散速率。因此,Ce2Ni7相的出现有利于合金电极最大放电容量和循环稳定性的改善,而LaNi5相更有利于合金电极高倍率放电性能的改善。采用感应熔炼的方法,得到了3R型AB4相La–Mg–Ni基合金,研究了3R型AB4相结构的生成机制,微观结构及其对合金电极电化学性能的影响。(La,Mg)6Ni24相是由LaNi5相与Ce5Co19型(La,Mg)5Ni19相通过包晶反应生成的。SEM分析显示,(La,Mg)6Ni24相以弥散型结构分散在合金中,使得合金内部的相边界大幅增加。这为氢在电极体内的扩散提供了更多的通道。电化学测定表明,合金电极的高倍率放电性能随着(La,Mg)6Ni24相的出现和含量的增长而增强。当合金结构中包含62.0 wt.%的(La,Mg)6Ni24相时,对应的合金电极在1500 mA/g放电电流密度下的放电率为68.0%。这归功于合金电极较高的电荷转移速率和氢扩散速率。
吕玮[3](2018)在《Ce添加A2B7型La-Mg-Ni储氢合金的组织结构演变及其电化学性能改善》文中研究表明A2B7型La-Mg-Ni储氢合金具备易活化、放电容量高、动力学性能良好等优异的电化学性能,在混合电动车镍氢动力电池负极材料应用领域中具有非常好的发展前景。但是该合金的充放电循环寿命低,特别是低温电化学性能尚不能满足其实际应用。目前,通常采用元素替代,组织结构调整如退火处理、高能球磨、表面包覆、快淬等方法来改善储氢合金的充放电循环稳定性。大量的研究表明,元素替代和快淬是其中的有效方法。迄今为止,添加元素Ce尚没有做系统的研究。鉴于上述问题,本文主要研究了添加合金元素、微观组织细化来改善合金的电化学性能。在此基础上,研究了268K、258K和248K低温下的电化学性能,最后获得电化学性能优异的Ce添加A2B7型La-Mg-Ni储氢合金,为其在混合电动车上应用奠定科学实验和理论基础。本文采用中频感应熔炼法,在氩气保护环境制备了A2B7型La-Mg-Ni储氢合金,铸态合金锭1173 K保温8小时退火处理得到退火态合金,铸态合金锭采用单辊快淬(10m/s、20m/s、30m/s)法得到薄片状快淬样品;利用电感耦合等离子体发射光谱法分析样品成分及含量;利用X射线衍射法分析样品微观结构及相组成;采用场发射扫描电子显微镜分析样品的微观形貌;利用蓝电测量仪测试合金电极的活化次数(Na)、最大放电容量(Cmax)、第100次充放电循环寿命(S100)和容量(C100)、高倍率(HRD)等电化学性能;利用电化学工作站测量仪测试合金电极的腐蚀电流密度(Icorr),并计算出交换电流密度(Io)和氢扩散系数(D0)。本文首先在298K下研究了Co替代Ni对退火态La0.75Mg0.25Ni3.5合金结构及性能的影响。当Co含量为0.5 at.%时,La0.75Mg0.25Ni3Co0.5合金的Cmax为380.2mAh/g,S100接近62.39%,且能量密度也达最佳值。在此实验基础上又研究了298K下Ce替代La对退火态La0.75-xCexMg0.25Ni3Co0.5(x=0,0.05,0.1,0.15,0.20 at.%)合金结构及电化学性能的影响,La0.75-xCexMg0.25Ni3Co0.5合金主要含有(La,Mg)Ni3、(La,Mg)2Ni7和LaNi5相,当Ce含量增加时,(La,Mg)Ni3、(La,Mg)2Ni7相丰度减少,LaNi5相丰度增加,同时晶格参数和晶胞体积也随之减小,该合金2次循环即可完成活化且S100随着Ce含量增加从62.39%增加到84.94%,Ce含量为0.1at.%时,C100达最大值259mAh/g,且i=300,600,900,1200,1500,3000mA/g对应的HRD性能最优(分别为98.33%,94.90%,88.45%,82.87%,70.71%,58.95%),因此Ce含量为0.1 at.%时合金的综合电化学性能最优。本文重点研究了298K下快淬态La0.65Ce0.1Mg0.25Ni3Co0.5合金微观组织结构对其电化学性能的影响。分析可知快淬态合金主要含有(La,Mg)Ni3、(La,Mg)2Ni7和LaNi5相,快淬速度由0m/s(铸态定义为快淬速度0m/s)提高至30m/s时,LaNi5相的含量升高,而(La,Mg)Ni3和(La,Mg)2Ni7相的含量降低;电化学性能测试结果表明,合金的S100随着快淬速度的增加而提高,当快淬速度为10m/s时,合金第100次循环的放电容量达最大值268.3 mAh/g,同时HRD也达到最优值。本文进一步研究探索了La0.65Ce0.1Mg0.25Ni3Co0.5合金在268K、258K、248K下的低温电化学性能。结果显示,合金在快淬速度为30m/s时的S100达最大值87.88%(268K)、90.14%(258K)、92.04%(248K);合金在快淬速度为10m/s时的C100达最大值265.1mAh/g(268K)、253.4mAh/g(258K)、245.9mAh/g(248K),且活化性能和HRD性能最佳。因此,以10m/s快淬速度制备的La0.65Ce0.1Mg0.25Ni3Co0.5合金具备最佳的综合电化学性能。
陈云贵,周万海,朱丁[4](2017)在《先进镍氢电池及其关键电极材料》文中研究表明随着电极材料和电池技术的进步,镍氢(Ni-MH)电池的综合性能不断得到改善。从关键电极材料的热力学及电极过程动力学出发,概述了电极材料的基本设计思路及优化策略。结合近几年来的高能量、高功率、宽温区、低成本以及低自放电Ni-MH电池产业界及学术界的研发进展,重点综述了各类电池的关键技术及关键材料的研究进展,并且展望了镍氢电池市场前景及下一代镍氢电池发展方向。
张璐[5](2016)在《高容量型RE-Mg-Ni系贮氢合金的相结构和电化学性能》文中进行了进一步梳理AB3和A2B7型RE–Mg–Ni系贮氢合金具有高容量的优点,被认为是理想的镍/金属氢化物(Ni/MH)电池负极材料。但此类合金目前存在的主要问题是循环稳定性不够理想。其中主要原因在于RE–Mg–Ni系合金中各超晶格相结构的组成和生成温度相近,合金易生成多相结构,造成合金相结构与电化学性能之间的关系还不够清楚。因此为了充分认识RE–Mg–Ni系合金中相结构和电化学性能的关系,本文研究了单相AB3和A2B7型超晶格La–Mg–Ni贮氢合金的形成机制和电化学特性;并在此基础上,研究了稀土元素Nd和Sm添加以及金属元素Mg含量变化对RE–Mg–Ni系贮氢合金相结构形成和电化学性能的影响及机理;同时制备了一种新型Sm–Mg–Ni合金并研究了其相结构和储氢特性。通过感应熔炼并退火的方法制备了单相PuNi3型La0.67Mg0.33Ni3和Ce2Ni7型La1.5Mg0.5Ni7合金,研究了两种单相合金的生成机制和电化学特性。研究发现,两种铸态合金主相分别为PuNi3和Ce2Ni7型相,次要相均含有CaCu5、Ce5Co19、Gd2Co7和MgCu4Sn型相。两合金中非超晶格CaCu5和MgCu4Sn型相均在较低温度下即可完全转化为超晶格结构相,而Ce5Co19型相在900??C可通过包晶反应转化为主相。La0.67Mg0.33Ni3合金中Gd2Co7型相在950??C通过包晶反应直接转化为主相;而La1.5Mg0.5Ni7合金中Gd2Co7型相则先在925–935??C分解为Ce5Co19型相,新形成的Ce5Co19型相在950??C时再通过包晶反应完全转变为Ce2Ni7型相。单相La0.67Mg0.33Ni3和La1.5Mg0.5Ni7合金具有较高的放电容量,分别为401和394 mAh/g,但La1.5Mg0.5Ni7合金的循环寿命高于La0.67Mg0.33Ni3合金,分别为83.7%和76.3%(第100周)。另外,单相La1.5Mg0.5Ni7合金电化学容量衰减主要是由合金中La和Mg活性物质先后被氧化并损失引起的。其中,La(OH)3先后生长成纳米针状、纳米棒状和非规则六边形的薄片状结构;而Mg(OH)2则生长成既具有规则和不规则六边形的薄片状结构。研究了稀土元素Nd和Sm添加分别对AB3和A2B7型La–Mg–Ni系合金相结构形成和电化学性能的影响。研究发现,Nd添加到La0.67Mg0.33Ni3有利于合金中Gd2Co7型相形成。Nd主要进入La0.55Nd0.12Mg0.33Ni3合金PuNi3型结构[AB5]亚单元中,使得[AB5]亚单元体积收缩率比[A2B4]亚单元大近十倍,增加了[A2B4]亚单元在单元中的体积比,降低了其在吸/放氢过程中体积变化,从而提高了合金的循环稳定性。Nd添加同时提高了合金的高倍率放电性能。研究发现,Sm添加到La1.5Mg0.5Ni7合金中有利于Gd2Co7型相形成,其含量随着退火时间的增加可达到73.2 wt.%。La0.60Sm0.15Mg0.25Ni3.4合金表现出较好的放电容量和高倍率放电性能(HRD),分别为382 m Ah/g和40%(1500 mA/g放电电流密度);特别地,其循环稳定性提高到了87.7%(第100周),这主要是由于在充/放电过程中,合金内部应力增长较小,增强了合金的抗粉化和抗非晶化能力并降低了合金的氧化程度。研究了Mg在AB3型Nd1-xMgxNi3(x=0.10–0.50)合金中的固溶度以及Mg含量变化对A2B7型La2-xMgxNi7(x=0.40–0.60)合金相结构和电化学性能的影响。研究发现,在1198 K条件下,Mg在Nd1-xMgxNi3合金中的固溶度为0.36;合金为PuNi3型单相结构。随着Mg含量的增加,合金更倾向于形成具有更多[A2B4]亚单元的超晶格结构,即当Mg含量低于和高于固溶度值时,Nd1-xMgxNi3合金中分别含有Ce2Ni7型和MgNi2次要相。单相Nd0.67Mg0.33Ni3合金具有较好的综合电化学性能,其最大放电容量分别为341 mAh/g;1500 mA/g下的HRD值为62.2%;100周循环寿命为84.5%。在La2-xMgxNi7合金中,当Mg含量在0.48–0.50时,合金均由2H型和3R型(La,Mg)2Ni7相组成,且Mg原子更倾向于进入3R型结构。增加和减少合金中Mg含量分别促使合金中形成PuNi3型和CaCu5型次要相。A2B7型单相合金具有较高的放电容量(384–386 m Ah/g)和循环稳定性(78%,第100周),但当合金中出现PuNi3型相或CaCu5型相时,合金的循环稳定性均明显下降,但CaCu5型相可显着提高合金的HRD。研究了Gd2Co7型Sm1.6Mg0.4Ni7合金储氢和电化学特性。在298 K、10 MPa下,Sm1.6Mg0.4Ni7合金经17 min可吸收1.88 wt.%H2。同时,经过20周吸/放氢后,合金吸氢速率显着加快,在298 K、3 MPa下仅需要3.4 min即可吸收1.44 wt.%H2。合金经过100周吸/放氢循环后,吸氢容量保持率可达99.3%。合金吸/放过程经过两个相变平衡阶段:较低氢浓度时,氢在氢固溶相和氢化物相之间转变的阶段,并伴随较低速率和较高焓变;较高浓度氢时,氢在氢分子和氢化物相之间转变的阶段,且伴随较高速率和较低焓变。两步吸/放氢过程降低了合金在吸/放氢过程中的内部应力和亚单元结构的不匹配性,使其具有较好的结构稳定性和循环稳定性。
蒋明[6](2013)在《La-Mg-Ni系A2B7型贮氢电极合金电化学性能研究》文中认为本论文以目前新能源材料研究热点之一的高容量La-Mg-Ni系贮氢电极合金为研究对象,提高La-Mg-Ni系A2B7型La0.75Mg0.25Ni3.5贮氢电极合金综合电化学性能为目标,利用XRD、SEM、OM、TEM、电化学工作站、电池测试系统等多种现代分析测试技术,系统研究Mo的多元合金化效果对La0.75Mg0.25Ni3.5-xMox(x=00.5)贮氢电极合金相结构及电化学性能的影响规律。优选出综合电化学性能较好的La0.75Mg0.25Ni3.2Mo0.3贮氢电极合金作为进一步研究对象,研究与探讨熔体快淬制备技术、退火后处理手段对该贮氢电极合金相结构及电化学性能的影响规律与作用机制。运用多元合金化法成功在La0.75Mg0.25Ni3.5-xMox(x=00.5)贮氢电极合金中引入Mo,有效提高电极合金电化学反应速率和改善合金的放电电压特性及高倍率放电性能。Mo的引入促进了高催化活性MoNi4相的生成和兼具吸氢及催化作用的LaNi5相含量的增加。随Mo含量增加,电极合金高倍率放电性能HRD900由82.58%(x=0)增大至86.72%(x=0.5),增幅达到5.1%;当x=0.3at.%时,合金表现出较好的综合电化学性能:N=4,Cmax=378.66mAh/g,HRD900=84.75%,S100=76.68%。采用新型熔体快淬制备技术,通过改变淬速V来控制合金内部相结构组成与分布,成功制备出成分均匀、无偏析杂质、晶粒细小的La0.75Mg0.25Ni3.2Mo0.3贮氢电极合金。随着淬速V增加,循环稳定性能较好的LaNi5相含量增多,合金的循环稳定性能得到明显提高,合金100次循环电容保持率S100由76.61%(V=0m/s)增加到83.2%(V=30m/s),增幅达8.6%。等温退火处理能够有效改善La0.75Mg0.25Ni3.2Mo0.3贮氢电极合金组织成分均匀化,增大合金晶胞体积及可容H间隙体积,提高电极合金的放电容量。当退火温度T=1123K时,电极合金具有较好的相结构组织均匀度,并表现出最为优异的综合电化学性能:N=4,Cmax=386.86mAh/g,HRD900=86.68%,S100=79.98%。此时的合金最大放电容量Cmax相比于基体合金提高2.9%。
李媛[7](2011)在《稀土—镁—镍系贮氢合金的微观结构和电化学性能》文中指出稀土-镁-镍系贮氢合金是近年来发展起来的高容量电极合金,作为镍-金属氢化物(Ni-MH)电池负极材料具有重要的开发应用前景。然而这类合金电极的循环稳定性较差,成为其应用研究中需要解决的关键技术问题。为了揭示影响稀土-镁-镍系贮氢合金电极循环稳定性的微观机制和宏观规律,为改善合金电极的电化学性能提供理论指导,本文采用感应熔炼方法制备了一系列稀土-镁-镍系贮氢合金,采用XRD、SEM-EDS等方法全面分析了合金的相与表面微观结构,采用恒电流充/放电方法测试了合金电极的电化学性能,并测试了合金电极的交换电流密度、极限电流密度、氢扩散系数等动力学参数。研究了化学计量比、镁元素、稀土元素以及添加CuO粉末对合金微观结构和电化学性能的影响。制备的Ml/Mg = 0.70/0.30 (Ml表示富镧混合稀土)的Ml0.70Mg0.30(Ni3.95Co0.75- Mn0.15Al0.15)x (x = 0.60, 0.64, 0.68, 0.70, 0.76)合金和Ml/Mg = 0.80/0.20的Ml0.80Mg0.20- (Ni3.95Co0.75Mn0.15Al0.15)x (x = 0.68, 0.70, 0.72, 0.74, 0.76)合金均由LaNi5相,LaNi3相和少量La2Ni7相组成。随着化学计量比的增大,合金中LaNi5相的含量增加,而LaNi3相的含量则减少。电化学P-C-T测试结果表明,合金氢化物的稳定性随着计量比的增大逐渐降低。合金电极的最大放电容量、动力学性能、高倍率放电性能与低温放电性能均随着计量比的增大而先升高后降低。当计量比B/A = 3.5时,合金电极的动力学性能良好,因此表现出较好的高倍率放电性能和低温放电性能。当Ml/Mg = 0.70/0.30时,合金电极的循环稳定性随着计量比的增大而提高,合金电极在140周充/放电循环后的放电容量保持率从71.5% (x = 0.60)增大到85.8% (x = 0.76)。在计量比研究中发现B/A = 3.5时可获得良好的综合电化学性能,在此计量比基础上改变镁含量,制备了Ml1–xMgxNi2.80Co0.50Mn0.10Al0.10 (x = 0.08, 0.12, 0.20, 0.24, 0.28)合金。随着镁含量的增大,合金中LaNi5相的含量逐渐减少,而LaNi3相的含量则相对增加。合金电极的最大放电容量随着镁含量的增大首先从322 mAh/g (x = 0.08)增加到375 mAh/g (x = 0.12),然后又降低到351 mAh/g (x = 0.28)。随着镁含量的增大,合金电极的交换电流密度、极限电流密度和氢扩散系数先增大后减小,表明合金电极的表面电荷转移反应速率和内部氢扩散速率先提高后降低。当x = 0.20时,合金电极具有较好的电化学动力学性能,并表现出良好的高倍率放电性能与低温放电性能,合金电极在1200 mA/g下的高倍率放电性能达到41.7%,低温233 K下的放电容量为256 mAh/g,但是其循环稳定性仍需要进一步改善。制备的低钴无锰合金La0.80-xNdxMg0.20Ni3.20Co0.20Al0.20 (x = 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60)合金和La0.20Nd0.60-xPrxMg0.20Ni3.20Co0.20Al0.20 (x = 0, 0.10, 0.20, 0.30, 0.40)合金均主要由LaNi5相和La2Ni7相组成,并含有少量的LaNi3相。使用Nd部分取代La后,合金电极的最大放电容量和高倍率放电性能首先提高然后降低。最大放电容量从290 mAh/g (x = 0.20)首先增加到374 mAh/g (x = 0.30),然后又降低到338 mAh/g (x = 0.60)。合金电极在1200 mA/g下的高倍率放电性能从34.0% (x = 0.20)先增加到45.3% (x = 0.50),然后又降低到40.1% (x = 0.60)。低温放电容量和自放电则随着Nd含量的增大而逐渐上升。当x = 0.50时,合金电极具有较好的循环稳定性,100周的放电容量保持率可以达到82.7%。进一步使用Pr部分取代Nd后,合金中各相的晶格参数和晶胞体积随着Pr含量的增加而增大,合金氢化物的稳定性逐渐增强,抑制了合金电极在放置过程中的自放电。当Pr/Nd = 1:1时,合金电极具有较好的高倍率放电性能与低温放电性能,并且循环稳定性良好,100次充/放电循环后的放电容量保持率达到88.7%。在稀土-镁-镍系贮氢合金电极中添加CuO粉末后,CuO在充电过程中发生还原反应,还原出来的Cu以小颗粒形式沉积和微包覆在合金颗粒表面,增强了合金电极的导电、导热能力与抗腐蚀能力。提高了合金电极的最大放电容量、高倍率放电性能、循环稳定性和高温放电性能。特别是在充/放电循环后期,合金电极的放电容量衰减程度显着降低。
斯庭智[8](2010)在《R-Mg-Ni(R=Ca和La)层状结构合金的微结构和贮氢性能研究》文中研究说明随着世界能源匮乏和环境恶化,氢能作为一种新型的清洁能源受到人们的广泛关注。高贮氢容量和低成本贮氢材料的开发是实现氢能规模应用的关键。本文在对国内外贮氢合金研究进展全面综述的基础上,选择新型R-Mg-Ni(R = Ca和La)层状结构合金为研究对象,并采用感应熔炼或激光烧结等方法制备合金。通过粉末X射线衍射Rietveld分析方法精确确定合金相结构,并且结合EXPO程序对新型化合物晶体结构进行解析;通过高分辨透射电镜(HTEM)分析层状堆垛化合物亚结构特征;采用扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)观察合金组织结构,并结合能谱(EDS)分析确定合金相化学成分。采用Sieverts型装置测定合金的压力-组分-温度(P-C-T)曲线;结合范特-霍夫(van’t Hoff)曲线计算合金氢化物形成焓(ΔH )和熵(ΔS);并通过差热分析(DSC-TGA)进一步研究合金贮氢热力学性能;此外,采用兰电(Land)电池测试系统对部分合金进行了电化学性能测试。本文探索了新型层状合金的微结构特征及其贮氢性能,系统研究了合金成分-结构-性能之间的内在联系。本文首次在Ca-Mg-Ni合金系中发现了新型三元化合物Ca3Mg2Ni13。该化合物的空间群被确定为R-3m (No. 166),晶格常数a和c分别为4.9783和36.180 ?,Z = 3。Ca3Mg2Ni13化合物的层状堆垛结构是由三个块层(block)形成一个排列周期沿c轴堆垛而成。单个块层由两个亚块层(sub-block)构成;其中,一个亚块层是由一个[CaMgNi4]单元层(unit)和一个[CaNi5]单元层构成,而另一个则由单个[CaMgNi4]单元层构成。Mg在Ca3Mg2Ni13化合物中的理论固溶度很高(22.22 at.%),并且其实际固溶度接近理论固溶度。因此,Ca3-xMg2+xNi13合金的贮氢性能可在很宽的成分范围进行调节。Mg含量的增加导致Ca3Mg2Ni13型相晶胞减小,这有效地改善了合金的吸放氢热力学性能。Ca2.0Mg3.0Ni13合金的吸放氢焓变分别为–28和30 kJ/mol H2。而且,由于吸放氢循环时不发生氢致分解和非晶化,该合金具有良好的循环稳定性。对Ca3?xLaxMg2Ni13 (x = 0, 0.75, 1.5, 2.25, 3)的研究发现,La替代Ca不利于Ca3Mg2Ni13型相的形成,La在Ca3Mg2Ni13型相中的最大固溶度大约为x = 0.124。其中Ca1.5La1.5Mg2Ni13合金具有最高的吸放氢平台压和最大的可逆放氢容量(1.34 wt.%)。La替代的合金循环稳定性得到较大的改善,当x由0增加到3,合金放电容量循环衰减率(S30)从13.7增加到67.6%。本文通过熔炼制备了(Ca1.0-xMgx)Ni3 (x = 0.16, 0.33, 0.5, 0.67)合金,合金由PuNi3型(Ca, Mg)Ni3主相和少量杂相组成。随Mg含量的增加,(Ca, Mg)Ni3主相的点阵常数和晶胞体积减小。Mg原子只能占据PuNi3型(Ca, Mg)Ni3主相中Ca原子的6c位置,随Mg含量的增加,Mg在该位置的占位因子增大。(Ca0.33Mg0.67)Ni3合金中的Mg含量稍低于其在PuNi3型相中的最大固溶度16.67 at.%。通过Mg的替代,(Ca0.5Mg0.5)Ni3和(Ca0.67Mg0.33)Ni3合金氢化物形成焓和熵接近于LaNi5合金,它们具有一定的应用前景。本文,首次将激光烧结技术引入到La-Mg-Ni贮氢合金的制备。研究了激光烧结的(La0.67Mg0.33)Ni3合金相结构和电化学性能。(La0.67Mg0.33)Ni3合金由LaNi5主相、PuNi3型(La, Mg)Ni3和少量的LaMgNi4相组成。烧结的合金具有完全不同于熔炼合金的新颖的网状结构特征。随烧结功率的升高,PuNi3型(La, Mg)Ni3相含量增加,并且(La, Mg)Ni3相成分发生改变。1000和1400 W烧结合金中的(La, Mg)Ni3相分别具有(La0.6Mg0.4)Ni3和(La0.67Mg0.33)Ni3的化学成分。PuNi3型(La, Mg)Ni3相的形成导致激光烧结合金具有较高放电容量,1000和1400 W烧结的试样分别具有321.8和344.8 mAh/g的放电容量。为了确定文献[5]报道的A7B23型La5Mg2Ni23化合物的晶体结构,本文感应熔炼制备了La5Mg2Ni23合金。该合金由Ce2Ni7型、Gd2Co7型、LaNi5、Pr5Co19型、Ce5Co19型和LaMgNi4六相组成。进一步研究发现,Ca5Mg2Ni23合金由PuNi3型(Ca, Mg)Ni3、Gd2Co7型(Ca, Mg)2Ni7、CaNi5和少量的Ni组成。此外,La5?xCaxMg2Ni23 (x = 1, 2, 3)合金主要由PuNi3型、Gd2Co7型和CaCu5型相组成。在La-Mg-Ni、Ca-Mg-Ni和La-Ca-Mg-Ni系中都未发现A7B23型化合物的存在。La5?xCaxMg2Ni23 (x = 0, 1, 2, 3)合金易于活化(Na≤4),合金电极的腐蚀电位Ecorr随Ca添加量的增加而减小。La5?xCaxMg2Ni23的电化学循环稳定性由合金电极的腐蚀抗力和相组成共同作用。Ca替代的合金具有高的放电容量。得益于合金中合适的Ca含量与最高的PuNi3型和Gd2Co7型相含量,La3Ca2Mg2Ni23合金具有最高的放电容量(404.2 mAh/g)和最优的高倍率放电能力(HRD600 = 61.6%)。A2B7型三元Ca-Mg-Ni和二元Ca-Ni化合物相同,只有一种Gd2Co7型结构。Ca3MgNi14化合物的空间群为R-3m (No. 166);晶胞参数为a = 4.9702(2) ?, c = 35.1111(1) ?;Z = 3。其晶胞参数与Ca3Mg2Ni13的十分相近,但它们的原子占位不同。该化合物的层状堆垛结构是由三个块层沿c轴排列形成一个周期,每个块层由一个[CaMgNi4]单元和两个[CaNi5]单元组成。研究了Mg在Ca2Ni7中的固溶度和(Ca2-xMgx)Ni7合金的贮氢性能。研究发现,Mg在Ca2Ni7合金中最大固溶度大约为x = 0.5。(Ca1.75Mg0.25)Ni7合金中(Ca, Mg)2Ni7相中存在大量的“块层间”层错,然而,(Ca1.5Mg0.5)Ni7合金中(Ca, Mg)2Ni7相中层错较少。得益于Mg替代合金的晶胞的减小和(Ca, Mg)2Ni7相中层错的减少,(Ca1.5Mg0.5)Ni7合金吸放氢热力学性能得到改善。为了研究Mg在La2Ni7中的固溶度,激光烧结制备了(La1.4Mg0.6)Ni7合金。该合金具有复相结构,由La3MgNi14主相、LaNi5相和少量的LaMgNi4相组成。Mg在Ce2Ni7型La2Ni7相中的最大固溶度与其在Gd2Co7型Ca2Ni7相中的相同。激光烧结合金中La3MgNi14主相的含量都高于普通熔炼的合金。由于激光功率1200 W烧结(La1.4Mg0.6)Ni7合金具有最多的La3MgNi14相,因此,其具有最高的放电容量、最佳的循环稳定性和最优的高倍率放电性能。La4MgNi19化合物具有两种多型性结构:Pr5Co19和Ce5Co19型结构。La4MgNi19相单个块层(block)由一个[LaMgNi4]单元和三个[LaNi5]单元组成。Pr5Co19型La4MgNi19相的层状堆垛结构由两个块层形成一个排列周期(2H结构)。而Ce5Co19型La4MgNi19相的层状堆垛结构由三个块层形成一个排列周期(3R结构)。Ca替代的La4?xCaxMgNi19合金中La4MgNi19相随Ca替代量的增加而减少。Ca4MgNi19合金由CaNi5、Gd2Co7型和PuNi3型相组成,不存在对应于La4MgNi19结构的Ca4MgNi19化合物。通过熔炼合金粉末冶金高压气体保护烧结和淬火的方法可制备由Pr5Co19和Ce5Co19型相组成的高纯La4MgNi19合金。合金P-C-T曲线显示Pr5Co19和Ce5Co19型相吸放氢性能相同,然而,合金吸放氢不同阶段的XRD图表明Pr5Co19型相吸放氢平台稍低于Ce5Co19型相的平台。研究发现,Pr5Co19型相为高温相,Ce5Co19型相为低温相;并且它们之间的多型性转变十分缓慢。La4MgNi19相稳定存在温度区间大约在840960 oC之间。930和870 oC淬火合金的贮氢容量分别为1.53和1.51 wt.%,因此,Pr5Co19和Ce5Co19型La4MgNi19相的贮氢能力相当。但Ce5Co19型La4MgNi19相贮氢平台斜率比Pr5Co19型的大,从而导致可逆电化学贮氢能力下降。930和870 oC淬火La4MgNi19合金的放电容量分别为374.9和358.2 mAh/g。
徐国昌[9](2009)在《元素替代及退火对La-Mg-Ni基贮氢合金电化学性能的影响》文中提出为了获得具有高容量、低成本和良好循环稳定性的新型La-Mg-Ni基AB3型贮氢合金,本文研究了用Mn,Si,Cr,Cu,Fe替代Co和退火处理对La-Mg-Ni基贮氢合金的相结构和电化学性能的影响。制备的La0.80Mg0.20Ni2.85Al0.11Co0.20M0.33(M = Co, Mn, Cu, Fe)和La0.80Mg0.20Ni2.85Al0.11M0.53(M = Ni, Si, Cr, Cu, Fe)贮氢合金均具有LaNi3相和LaNi5相为主相的多相结构。在La0.80Mg0.20Ni2.85Al0.11Co0.20M0.33(M = Co, Mn, Cu, Fe)合金中,Mn部分替代Co后,合金的充放电循环稳定性增加,200周时的容量保持率由82.2%增加到86.7%。Cu部分替代合金中的Co改善了合金的动力学性能,在电流密度1000 mA/g放电条件下,高倍率性性能(HRD1100)由64.6%增加到69.2%。但Mn,Cu,Fe部分替代Co导致放电容量降低。在无钴贮氢合金La0.80Mg0.20Ni2.85Al0.11M0.53(M = Ni, Si, Cr, Cu, Fe)中,Si,Cu和Fe替代Ni改善了合金的循环稳定性。而合金的最大放电容量按Ni>Fe>Cu>Cr>Si的顺序从362 mAh/g降到215 mAh/g,高倍率性能(HRD),氢的扩散系数(D)和极限电流密度(IL)以Ni>Fe>Cu>Cr>Si顺序递减。对La0.80Mg0.20Ni2.85Al0.11Fe 0.53合金在1123 K、1223 K、1273 K进行了退火处理,退火后合金电极的放氢平台降低,高倍率放电性能(HRD)、交换电流密度(I0)及氢扩散系数(D)随退火温度的增加而减小。退火温度为1123 K时,最大放电容量为337 mAh/g,荷电保持率为93.0%,200周时的容量保持率为81.6%。
张忠[10](2008)在《新型稀土—镁基贮氢合金的相结构与电化学性能》文中研究表明本文制备并研究了Ml0.90Mg0.10(NiCoMnAl)5x (x = 0.60, 0.65, 0.70, 0.75, 0.80, 0.85, 0.90)、Ml1-xMgx(NiCoMnAl)3.5 (x = 0.10, 0.20, 0.25, 0.30)和La0.60R0.20Mg0.20(NiCoMn- Al)3.5(R = La, Ce, Pr, Nd)等系列新型稀土–镁基贮氢合金以及AB5–x mass%LaMg3(x = 0, 2, 3, 5, 6, 8)复合合金的结构和电化学性能,并对复合合金进行了真空蒸发镀覆处理。采用ICP、XRD、SEM-EDX、恒电流充放电、电化学动力学性能测试等方法研究了贮氢合金的微观结构以及电极的充放电特性和动力学性能。通过采用ICP、SEM、XPS等方法研究了循环前后电解液成分、合金电极表面结构和元素化学状态的变化,探索了稀土–镁基贮氢合金性能衰减的机理。同时,研究了稀土–镁基贮氢合金的规模制备技术,以获得的新型稀土–镁基贮氢合金作为负极材料制造了AA型高容量MH/Ni电池,并对电池的主要性能指标进行了测试分析。Ml0.90Mg0.10(NiCoMnAl)5x合金的主相均由LaNi5相和LaNi3相组成。随着x值的增大,合金电极的最大放电容量从204 mAh/g(x = 0.60)先增加到375 mAh/g(x = 0.70),后减少为343 mAh/g(x = 0.90)。高倍率放电性能受到电极表面电化学反应和合金内部氢扩散的联合控制也表现出先增后减的变化规律。合金电极的低温放电性能和循环稳定性随着化学计量比的提高而增加,当x = 0.90时,合金200周的容量保持率(S200)达到80.7%。在Ml1-xMgx(NiCoMnAl)3.5合金中,Rietveld分析结果显示,随着镁含量增大,合金中LaNi3相的相对含量增加,合金电极的最大放电容量、高倍率放电性能、低温放电性能和荷电保持率则先提高后降低。当x = 0.20时,合金电极具有较高的放电容量(369 mAh/g)和良好的倍率与低温放电性能。然而,随着镁含量的增加,合金的循环稳定性降低。Ce部分取代La后,合金电极的动力学性能、高倍率放电性能和低温放电性能都有显着的提高;Nd取代对合金电极的循环稳定性提高较多,100周的放电容量保持率约提高了13.4%。对AB5–x mass%LaMg3复合合金的研究表明,在烧结温度为1123 K下制备的AB5–5 mass%LaMg3合金电极具有较大的放电容量、良好的高倍率和低温放电性能。对该合金进行真空蒸发镀Cu、Al、Ni处理进一步提高了合金电极的高倍率放电性能、低温放电性能和循环稳定性。适当降低Mg含量和使用混合稀土代替纯镧可以获得具有较好的综合电化学性能的稀土–镁基贮氢合金,经过配方优化与工艺改进制备的低镁混合稀土型合金Ml0.88Mg0.12(NiMnCoAl)3.5主要是由CaCu5结构的LaNi5相和Ce2Ni7结构的La2Ni7相组成。与商品AB5型合金相比,该合金具有易活化、容量高(比商品AB5型合金高出约16%)、高倍率放电性能好、自放电少等优点;然而该合金的循环稳定性尚需要进一步改进。对稀土–镁基贮氢合金衰减机理的初步探讨认为,氢原子反复进出晶格对合金结构的破坏和合金中的La、Mg、Al等元素的严重腐蚀是造成合金性能衰减的主要因素,特别是腐蚀产物在合金表面形成了钝化层,降低了合金电极反应的动力学性能,导致合金的电化学性能降低。通过采用Mg–RE(Ni)中间合金代替纯Mg、二次加料、控制熔炼功率与时间等方法减少了Mg的挥发,较好地解决了不同批次合金成分不稳定的问题,制备了符合设计组成的合金,并制定了合理的熔炼、退火工艺和清炉制度。利用获得的新型稀土–镁基贮氢合金,成功制备出AA型2400 mAh的高容量电池。测试表明,电池的放电平台较好,加速寿命与IEC循环寿命均可达到标准要求,电池充电内压不超过3.0 MPa,明显低于商品AB5合金粉作为负极活性物质的MH/Ni电池,安全性能得到进一步提高。
二、La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_(2.5)Co_(0.5)贮氢合金的制备和MH电极性能研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_(2.5)Co_(0.5)贮氢合金的制备和MH电极性能研究(论文提纲范文)
(1)La0.75Mg0.25(Ni,Co)x储氢合金相结构与电化学性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 储氢合金介绍 |
1.2.1 AB型储氢合金 |
1.2.2 AB_2 型储氢合金 |
1.2.3 A_2B型储氢合金 |
1.2.4 AB_5 型储氢合金 |
1.2.5 新型La-Mg-Ni系储氢合金 |
1.3 储氢合金的制备方法 |
1.3.1 熔炼法 |
1.3.2 溶体快淬法 |
1.3.3 机械合金化法 |
1.3.4 氢化燃烧法 |
1.4 储氢合金的优化 |
1.4.1 元素替换对储氢合金性能的影响 |
1.4.2 化学计量比对储氢合金性能的影响 |
1.4.3 热处理工艺对储氢合金性能的影响 |
1.5 课题研究的主要内容 |
第2章 实验方法 |
2.1 合金样品成分设计及制备 |
2.1.1 样品成分设计 |
2.1.2 样品的制备过程 |
2.2 合金的电化学性能测试 |
2.2.1 三电极测试系统 |
2.2.2 电化学性能测试方法 |
2.3 合金相结构及微观组织分析 |
2.3.1 XRD测试及分析 |
2.3.2 SEM分析及金相组织形貌分析 |
第3章 化学计量比B/A对La_(0.75)Mg_(0.25)(Ni,Co)_x储氢合金性能的影响 |
3.1 铸态合金相结构及其性能 |
3.1.1 铸态合金的微观组织与相结构 |
3.1.2 铸态合金的电化学性能 |
3.1.3 铸态合金的动力学性能 |
3.2 退火态合金相结构及其性能 |
3.2.1 退火态合金的相结构 |
3.2.2 退火态合金的电化学性能 |
3.2.3 退火态合金的动力学性能 |
3.3 本章小结 |
第4章 B侧Ni/Co比对La_(0.75)Mg_(0.25)(Ni,Co)_(3.9) 储氢合金性能的影响 |
4.1 铸态合金相结构及其性能 |
4.1.1 铸态合金的相结构 |
4.1.2 铸态合金的储氢性能 |
4.1.3 铸态合金的电化学性能 |
4.1.4 铸态合金的动力学性能 |
4.2 退火态合金相结构及其性能 |
4.2.1 退火态合金的相结构 |
4.2.2 退火态合金的储氢性能 |
4.2.3 退火态合金的电化学性能 |
4.2.4 退火态合金的动力学性能 |
4.3 本章小结 |
第5章 Ce替换La对La_(0.75-x)Ce_xMg_(0.25)Ni_(3.25)Co_(0.65)储氢合金性能的影响 |
5.1 铸态合金相结构及其性能 |
5.1.1 铸态合金的相结构 |
5.1.2 铸态合金的电化学性能 |
5.1.3 铸态合金的动力学性能 |
5.2 退火态合金相结构及其性能 |
5.2.1 退火态合金的相结构 |
5.2.2 退火态合金的电化学性能 |
5.2.3 退火态合金的动力学性能 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)2H和3R型RE-Mg-Ni基贮氢合金的相结构和电化学性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 贮氢合金基本理论 |
1.2.1 贮氢合金的气固储氢机理 |
1.2.2 贮氢合金的电化学储氢机理 |
1.2.3 贮氢合金的简介与分类 |
1.3 稀土-镁-镍基贮氢合金 |
1.4 本文选题的目的、意义和研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 样品的制备方法 |
2.1.1 感应熔炼法 |
2.1.2 粉末烧结法 |
2.2 样品的组分与结构表征 |
2.2.1 合金组分测定 |
2.2.2 合金晶体结构测定 |
2.2.3 合金微观结构测定 |
2.2.4 合金热力学稳定性分析 |
2.3 样品的储氢性能测试 |
2.3.1 合金样品的P-C-T性能测试 |
2.3.2 合金样品的电化学性能测试 |
2.3.3 合金样品的电化学动力学测试 |
第3章 2H和3R型A_2B_7稀土-镁-镍基合金的制备和结构稳定性 |
3.1 2H和3R型A_2B_7相La–Nd–Mg–Ni基合金的制备 |
3.2 合金样品的储氢性能及结构稳定性 |
3.3 合金样品的电化学循环稳定性 |
3.3.1 合金样品的抗粉化性 |
3.3.2 合金样品的抗氧化性 |
3.4 合金样品的高低温放电性能 |
3.5 本章小结 |
第4章 2H和3R型A_5B_(19)稀土-镁-镍基合金的制备和电化学特性 |
4.1 2H和3R型A_5B_(19)相合金的制备 |
4.2 结构稳定性研究 |
4.3 合金样品吸放氢性能 |
4.4 合金样品电化学性能 |
4.4.1 合金样品电化学循环特性 |
4.4.2 合金样品电化学动力学性能 |
4.5 本章小结 |
第5章 多相结构A_5B_(19)稀土-镁-镍基合金电化学性能 |
5.1 两相A_5B_(19)型La-Mg-Ni基合金的制备 |
5.2 合金的电化学P-C曲线 |
5.3 合金样品的电化学性能 |
5.3.1 合金样品的放电容量和循环稳定性 |
5.3.2 合金样品的高倍率放电和电化学动力学性能 |
5.4 本章小结 |
第6章 新型3R型AB_4稀土-镁-镍基合金的制备和电化学性能 |
6.1 合金样品的制备 |
6.2 合金样品的储氢性能 |
6.3 合金样品的循环稳定性和高倍率放电性能 |
6.3.1 合金样品的放电容量和循环稳定性 |
6.3.2 合金样品的高倍率放电和电化学动力学性能 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(3)Ce添加A2B7型La-Mg-Ni储氢合金的组织结构演变及其电化学性能改善(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 Ni/MH电池工作原理 |
1.3 储氢合金电极的失效机理 |
1.4 储氢合金的分类 |
1.4.1 Mg系储氢合金 |
1.4.2 Ti系储氢合金 |
1.4.3 Zr系储氢合金 |
1.4.4 V系储氢合金 |
1.4.5 稀土系储氢合金 |
1.5 储氢合金的主要制备方法 |
1.5.1 熔炼法 |
1.5.2 熔体快淬法 |
1.5.3 气体雾化法 |
1.5.4 机械合金化法 |
1.5.5 氢化燃烧合成法 |
1.5.6 粉末烧结法 |
1.5.7 其他制备方法 |
1.6 La-Mg-Ni系A_2B_7型储氢合金的研究进展 |
1.6.1 La-Ni合金的相图 |
1.6.2 La-Mg-Ni系A_2B_7型储氢合金的结构 |
1.6.3 成分对La-Mg-Ni系A_2B_7型储氢合金性能的影响 |
1.6.3.1 A端元素替代 |
1.6.3.2 B端元素替代 |
1.6.4 工艺对La-Mg-Ni系A_2B_7型储氢合金性能的影响 |
1.6.4.1 退火工艺 |
1.6.4.2 快淬工艺 |
1.6.4.3 球磨工艺 |
1.7 本课题的提出及研究内容 |
第二章 实验方法 |
2.1 合金成分设计 |
2.2 合金样品制备 |
2.3 成分及结构分析 |
2.3.1 ICP成分测试 |
2.3.2 XRD结构分析 |
2.3.3 微观形貌观察 |
2.4 电化学性能测试分析 |
2.4.1 测试原理及装置 |
2.4.2 测试方法 |
第三章 Co替代Ni对La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.5)合金结构及电化学性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 合金结构分析 |
3.3 合金电化学性能 |
3.3.1 活化性能和放电容量 |
3.3.2 循环稳定性 |
3.4 本章小结 |
第四章 Ce替代La对La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_3Co_(0.5)合金结构及电化学性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 合金结构分析 |
4.3 合金电化学性能 |
4.3.1 活化性能和放电容量 |
4.3.2 循环稳定性 |
4.3.3 高倍率性能 |
4.3.4 动力学性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 微观组织结构对La_(0.65)Ce_(0.1)Mg_(0.25)Ni_3Co_(0.5)合金电化学性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 合金结构分析 |
5.3 合金电化学性能 |
5.3.1 活化性能和放电容量 |
5.3.2 循环稳定性 |
5.3.3 高倍率性能 |
5.3.4 动力学性能 |
5.4 本章小结 |
第六章 La_(0.65)Ce_(0.1)Mg_(0.25)Ni_3Co_(0.5)合金的低温电化学性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 快淬对La_(0.65)Ce_(0.1)Mg_(0.25)Ni_3Co_(0.5)合金低温电化学性能的影响 |
6.2.1 活化性能和放电容量 |
6.2.2 循环稳定性 |
6.2.3 高倍率性能 |
6.2.4 动力学性能 |
6.3 不同组织状态下La_(0.65)Ce_(0.1)Mg_(0.25)Ni_3Co_(0.5)合金的低温电化学性能对比 |
6.3.1 活化性能和放电容量 |
6.3.2 循环稳定性 |
6.3.3 高倍率性能 |
6.3.4 动力学性能 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
(4)先进镍氢电池及其关键电极材料(论文提纲范文)
1 基本理论基础 |
1.1 吸/放氢热力学 |
1.2 电极过程及动力学参数 |
2 先进镍氢电池及其关键材料进展 |
2.1 高能量型镍氢电池 |
2.2 高功率型镍氢电池 |
2.3 宽温区镍氢电池 |
2.4 低成本镍氢电池 |
2.5 低自放电型镍氢电池 |
3 结论与展望 |
(5)高容量型RE-Mg-Ni系贮氢合金的相结构和电化学性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 镍/金属氢化物(Ni/MH)电池概述 |
1.2.1 Ni/MH电池的发展概况 |
1.2.2 Ni/MH电池的工作原理 |
1.2.3 Ni/MH电池的电极反应 |
1.3 用于Ni/MH电池负极材料贮氢合金 |
1.3.1 贮氢合金的定义 |
1.3.2 贮氢合金的储氢机理 |
1.3.3 贮氢合金的热力学原理 |
1.3.4 贮氢合金作为电极材料的条件 |
1.3.5 贮氢合金的分类 |
1.4 超晶格稀土–镁–镍系贮氢合金及其研究进展 |
1.4.1 超晶格稀土–镁–镍系贮氢合金的相结构 |
1.4.2 超晶格稀土–镁–镍系贮氢合金的储氢性能 |
1.4.3 超晶格稀土–镁–镍系贮氢合金的电化学性能 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 合金样品的制备方法 |
2.1.1 感应熔炼法 |
2.1.2 粉末烧结法 |
2.2 合金样品的微观结构测试 |
2.2.1 ICP测试 |
2.2.2 XRD测试 |
2.2.3 SEM测试 |
2.2.4 TEM测试 |
2.2.5 XPS测试 |
2.2.6 DSC测试 |
2.2.7 粒径分布测试 |
2.2.8 氧化值测试 |
2.3 合金样品的电化学性能测试 |
2.3.1 合金电极的制备 |
2.3.2 电化学测试装置 |
2.3.3 恒流充/放电测试 |
2.3.4 电化学动力学测试 |
2.4 合金样品的P–C–T曲线测试 |
第3章 AB_3型和A_2B_7型单相La–Mg–Ni贮氢合金的生成机制和电化学特性 |
3.1 AB_3型单相La–Mg–Ni合金的生成机制和电化学特性 |
3.1.1 单相合金的生成机制 |
3.1.2 合金电极的电化学P–C曲线 |
3.1.3 合金电极的恒流充/放电性能 |
3.1.4 合金电极的动力学性能 |
3.2 A_2B_7型单相La–Mg–Ni合金的生成机制和电化学特性 |
3.2.1 单相合金的生成机制 |
3.2.2 合金的气固P–C–T曲线 |
3.2.3 合金电极的恒流充/放电性能 |
3.2.4 合金电极的动力学性能 |
3.2.5 合金电极的放电容量衰减机制 |
3.3 本章小结 |
第4章 稀土元素Nd和Sm对La–Mg–Ni系贮氢合金相结构和电化学性能的影响 |
4.1 Nd元素对La–Mg–Ni合金相结构和电化学性能的影响 |
4.1.1 合金的相结构 |
4.1.2 合金电极的电化学P–C曲线 |
4.1.3 合金电极的恒流充/放电性能 |
4.1.4 合金电极的动力学性能 |
4.2 Sm元素对La–Mg–Ni合金相结构和电化学性能的影响 |
4.2.1 合金的相结构 |
4.2.2 合金电极的电化学P–C曲线 |
4.2.3 合金电极的恒流充/放电性能 |
4.2.4 合金电极的放电容量衰减机制 |
4.3 本章小结 |
第5章 Mg含量对RE–Mg–Ni贮氢合金相结构和电化学性能的影响 |
5.1 Mg含量对AB_3型Nd–Mg–Ni合金相结构和电化学性能的影响 |
5.1.1 合金的相结构 |
5.1.2 合金电极的电化学P–C曲线 |
5.1.3 合金电极的最大放电容量和循环稳定性 |
5.1.4 合金电极的HRD性能 |
5.2 Mg含量对A_2B_7型La–Mg–Ni合金相结构和电化学性能的影响 |
5.2.1 合金的相结构 |
5.2.2 合金电极的电化学P–C曲线 |
5.2.3 合金电极的恒流充/放电性能 |
5.2.4 合金电极的动力学性能 |
5.3 本章小结 |
第6章 Gd_2Co_7型Sm–Mg–Ni贮氢合金的储氢性能 |
6.1 合金的相结构 |
6.2 合金的活化性能和最大储氢容量 |
6.3 合金的吸/放氢动力学性能和循环稳定性 |
6.4 合金在吸/放氢后的结构变化 |
6.5 合金的气固P–C–T曲线 |
6.6 合金的吸/放氢过程 |
6.7 合金在吸/放氢过程中相结构变化 |
6.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(6)La-Mg-Ni系A2B7型贮氢电极合金电化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 MH-Ni 二次电池 |
1.2.1 MH-Ni 二次电池工作原理 |
1.2.2 MH-Ni 二次电池电极反应 |
1.3 贮氢电极合金 |
1.3.1 MH-Ni 二次电池用贮氢电极合金性能指标要求 |
1.3.2 贮氢电极合金吸放氢原理 |
1.3.3 贮氢电极合金的分类及研究现状 |
1.4 La-Mg-Ni 系 A_2B_7型贮氢电极合金综述 |
1.4.1 La2Ni_7型相及结构特征 |
1.4.2 研究进展 |
1.5 本论文研究的目的与意义 |
1.6 本论文研究的主要内容与技术路线 |
第二章 实验原料及研究方法 |
2.1 试验原料 |
2.2 实验设备 |
2.3 电极合金成分设计以及样品制备 |
2.3.1 电极合金成分设计 |
2.3.2 电极合金样品制备 |
2.4 结构测试与表征 |
2.4.1 金相组织结构分析 |
2.4.2 X 射线衍射仪(XRD)分析 |
2.4.3 Rietveld 全谱拟合分析 |
2.4.4 扫描电镜(SEM)分析 |
2.5 电化学性能测试与表征 |
2.5.1 电极试样制备 |
2.5.2 电化学测试装置 |
2.5.3 常规电化学性能测试 |
第三章 Mo 对 La0.75Mg0.25Ni3.5-xMox(x=0~0.5)电极合金相结构及电化学性能的影响 |
3.1 晶体结构 |
3.1.1 合金相组织微观形貌 |
3.1.2 合金相组织结构 |
3.2 电化学性能 |
3.2.1 活化性能与最大放电容量 |
3.2.2 放电电压特性 |
3.2.3 高倍率放电性能 |
3.2.4 电化学交流阻抗 |
3.2.5 循环稳定性能 |
3.3 本章小结 |
第四章 熔体快淬对 La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Mo_(0.3)电极合金相结构及电化学性能的影响 |
4.1 合金结构 |
4.1.1 合金相组织微观形貌 |
4.1.2 合金相组织结构 |
4.2 电化学性能 |
4.2.1 活化性能与最大放电容量 |
4.2.2 放电电压特性 |
4.2.3 高倍率放电性能 |
4.2.4 电化学交流阻抗 |
4.2.5 循环稳定性能 |
4.3 本章小结 |
第五章 等温退火对 La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Mo_(0.3)电极合金相结构及电化学性能的影响 |
5.1 合金结构 |
5.1.1 合金相组织微观形貌 |
5.1.2 合金的相结构 |
5.2 电化学性能 |
5.2.1 活化性能与最大放电容量 |
5.2.2 放电电压特性 |
5.2.3 高倍率放电性能 |
5.2.4 电化学交流阻抗 |
5.2.5 循环稳定性能 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论及展望 |
6.1 本文的主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文 |
(7)稀土—镁—镍系贮氢合金的微观结构和电化学性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题意义 |
1.2 Ni-MH 电池的基本原理 |
1.2.1 Ni-MH 电池简介 |
1.2.2 Ni-MH 电池的电极反应 |
1.3 贮氢合金的基本性质 |
1.3.1 AB_5 型稀土系合金 |
1.3.2 V 基固溶体合金 |
1.3.3 AB_2 型Laves 相合金 |
1.3.4 Mg 基合金 |
1.4 稀土-镁-镍系贮氢合金及其研究进展 |
1.4.1 微观结构 |
1.4.2 贮氢性能 |
1.4.3 合金电极材料的研究进展 |
1.5 研究思路与研究内容 |
第2章 实验过程 |
2.1 合金的制备 |
2.2 相结构测试 |
2.3 合金的电化学性能测试 |
2.3.1 恒流充/放电性能测试 |
2.3.2 电化学动力学测试 |
2.4 电化学P-C-T 曲线测试 |
2.5 氧化铜的制备与添加氧化铜的电极性能测试 |
第3章 计量比对合金电极电化学性能的影响 |
3.1 Ml/Mg = 0.70/0.30 合金的结构与电化学性能 |
3.1.1 相结构 |
3.1.2 恒流充/放电性能 |
3.1.3 电化学动力学性能 |
3.2 Ml/Mg = 0.80/0.20 合金的结构与电化学性能 |
3.2.1 相结构 |
3.2.2 电化学P-C-T 曲线 |
3.2.3 恒流充/放电性能 |
3.2.4 电化学动力学性能 |
3.3 本章小结 |
第4章 Mg 对合金电极电化学性能的影响 |
4.1 合金的相结构 |
4.2 合金电极的恒流充/放电性能 |
4.2.1 活化性能与最大放电容量 |
4.2.2 高倍率放电性能 |
4.2.3 低温放电性能 |
4.2.4 自放电性能 |
4.2.5 循环稳定性 |
4.2.6 高温放电性能 |
4.3 合金电极的电化学动力学性能 |
4.3.1 电化学阻抗 |
4.3.2 线性极化 |
4.3.3 恒电位阶跃放电 |
4.3.4 阳极极化 |
4.4 本章小结 |
第5章 稀土元素对合金电极电化学性能的影响 |
5.1 Nd 含量对合金相结构与电化学性能的影响 |
5.1.1 相结构 |
5.1.2 电化学P-C-T 曲线 |
5.1.3 恒流充/放电性能 |
5.1.4 电化学动力学性能 |
5.2 Pr/Nd 比例对合金相结构与电化学性能的影响 |
5.2.1 相结构 |
5.2.2 电化学P-C-T 曲线 |
5.2.3 恒流充/放电性能 |
5.2.4 电化学动力学性能 |
5.3 本章小结 |
第6章 添加氧化铜对合金电极电化学性能的影响 |
6.1 合金与添加剂氧化铜的晶体结构分析 |
6.2 添加氧化铜对合金电极电化学性能的影响 |
6.2.1 活化性能和最大放电容量 |
6.2.2 高倍率放电性能 |
6.2.3 循环稳定性 |
6.2.4 高温放电性能 |
6.3 氧化铜对电化学性能的影响机理 |
6.3.1 氧化铜的循环伏安曲线 |
6.3.2 循环后电极的形貌 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
(8)R-Mg-Ni(R=Ca和La)层状结构合金的微结构和贮氢性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
致谢 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 贮氢合金的贮氢机理 |
1.2.1 贮氢合金的贮氢反应机理 |
1.2.2 贮氢合金吸放氢热力学 |
1.2.3 贮氢合金吸放氢动力学 |
1.2.4 镍-金属氢化物电池的工作原理 |
1.3 贮氢合金的发展状况 |
1.3.1 AB_5型金属间化合物 |
1.3.2 AB_2型Laves 相合金 |
1.3.3 AB 型Ti 系合金 |
1.3.4 A_2B 型镁基合金 |
1.3.5 V 基固溶体型合金 |
1.4 新型层状结构R-Ni(R = Re, Mg, Ca 和Y)贮氢合金 |
1.4.1 层状贮氢合金的晶体结构特点 |
1.4.2 层状贮氢合金的贮氢特性 |
1.5 本文的研究目的和意义 |
第二章 实验方法 |
2.1 贮氢合金样品的制备 |
2.1.1 合金样品的熔炼 |
2.1.2 合金样品的退火处理 |
2.1.3 激光烧结合金样品的制备 |
2.1.4 合金粉末的制备 |
2.2 贮氢合金结构分析 |
2.2.1 XRD 分析 |
2.2.2 SEM/EDS 分析 |
2.2.3 HRTEM 分析 |
2.3 气态贮氢性能测定 |
2.3.1 合金的活化处理 |
2.3.2 合金的P-C-T 曲线测定 |
2.4 电化学性能测定 |
2.4.1 贮氢合金电极的制备 |
2.4.2 电化学测试装置 |
2.4.3 电化学测试方法 |
第三章 新型(R, Mg)_5Ni_(13)系合金的晶体结构和贮氢性能 |
3.1 新型化合物Ca_3Mg_2Ni_(13) 的晶体结构 |
3.2 Mg 在Ca_3Mg_2Ni_(13) 化合物中的固溶度 |
3.3 Mg 含量对Ca_3Mg_2Ni_(13) 型合金贮氢性能的影响 |
3.4 La 替代Ca 对Ca_3Mg_2Ni_(13) 合金相结构和贮氢性能的影响 |
3.4.1 Ca_(3-x)La_xMg_2Ni_(13) (x = 0.75, 1.5, 2.25, 3)合金相结构 |
3.4.2 Ca_(3-x)La_xMg_2Ni_(13) (x = 0.75, 1.5, 2.25, 3)合金吸放氢特性 |
3.4.3 Ca_(3-x)La_xMg_2Ni_(13) (x = 0.75, 1.5, 2.25, 3)合金电化学性能 |
3.5 本章小结 |
第四章 (R, Mg)Ni_3型合金相结构和贮氢性能 |
4.1 二元AB_3 型化合物的结构特点 |
4.2 熔炼(Ca, Mg)Ni_3 合金的相结构和贮氢性能 |
4.2.1 (Ca_(1.0-x)Mg_x)Ni_3 (x = 0.16, 0.33, 0.5, 0.67)合金的相结构 |
4.2.2 (Ca_(1.0-x)Mg_x)Ni_3 (x = 0.16, 0.33, 0.5, 0.67)合金的贮氢性能 |
4.3 激光烧结(La_(0.67)Mg_(0.33))Ni_3 三元合金相结构和贮氢性能 |
4.3.1 激光烧结(La_(0.67)Mg_(0.33))Ni_3 合金相结构 |
4.3.2 激光烧结(La_(0.67)Mg_(0.33))Ni_3 合金电化学性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 (R, Mg)_7Ni_(23)型合金相结构和贮氢性能 |
5.1 La_5Mg_2Ni_(23) 合金相结构 |
5.2 (Ca, Mg)_7Ni_(23) 合金相结构 |
5.3 La_(5-x)Ca_xMg_2Ni_(23) (x = 1, 2, 3)合金相结构 |
5.4 La_(5-x)Ca_xMg_2Ni_(23) (x = 0, 1, 2, 3)合金电化学性能 |
5.5 本章小结 |
第六章 (R, Mg)_2Ni_7型合金相结构和贮氢性能 |
6.1 Ca_3MgNi_(14) 三元化合物结构特征 |
6.2 Mg 含量对(Ca, Mg)_2Ni_7 合金相结构和贮氢性能的影响 |
6.2.1 (Ca_(2-x)Mg_x)Ni_7 (x = 0.25, 0.5, 0.75)合金相结构 |
6.2.2 (Ca_(2-x)Mg_x)Ni_7 (x = 0.25, 0.5, 0.75)合金的贮氢性能 |
6.3 激光烧结(La_(1.4)Mg_(0.6))Ni_7 三元合金相结构和贮氢性能 |
6.3.1 激光烧结(La_(1.4)Mg_(0.6))Ni_7 三元合金相结构 |
6.3.2 激光烧结(La_(1.4)Mg_(0.6))Ni_7 三元合金电化学性能 |
6.4 本章小结 |
第七章 (R, Mg)_5Ni_(19)型合金相结构和贮氢性能 |
7.1 退火态La_4MgNi_(19) 合金相结构和贮氢性能 |
7.2 Ca 替代La 对La_4MgNi_(19) 合金相结构的影响 |
7.3 La_4MgNi_(19) 相贮氢性能和多型性转变 |
7.3.1 淬火La_4MgNi_(19) 合金制备与贮氢性能 |
7.3.2 淬火温度对La_4MgNi_(19) 相多型性转变的影响 |
7.3.3 淬火La_4MgNi_(19) 合金贮氢性能 |
7.4 本章小结 |
第八章 主要结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及申请专利 |
(9)元素替代及退火对La-Mg-Ni基贮氢合金电化学性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题意义和研究目的 |
1.2 MH/Ni 电池的发展概述 |
1.3 MH/Ni 电池的工作原理和结构 |
1.3.1 MH/Ni 电池的工作原理 |
1.3.2 MH/Ni 电池的结构 |
1.4 贮氢合金和贮氢电极合金的基本性质与分类 |
1.4.1 贮氢合金的基本性质与分类 |
1.4.2 贮氢电极合金的基本性质 |
1.5 AB_5 型稀土镍系及 AB_3 型贮氢合金 |
1.5.1 AB_5 型稀土镍系贮氢合金 |
1.5.2 AB_3 型贮氢合金 |
1.5.3 AB_3 型储氢合金的 PuNi3 结构特征 |
1.5.4 La-Mg-Ni 基贮氢合金的研究现状 |
1.5.5 合金B 侧元素的优化 |
1.6 退火处理在贮氢合金中的应用 |
1.6.1 退火处理技术简介 |
1.6.2 退火处理的应用 |
1.7 本文研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验设备和材料 |
2.2 样品制备 |
2.2.1 贮氢合金的制备 |
2.2.2 贮氢合金电极和电池的制备 |
2.3 合金的相结构分析 |
2.4 电化学性能的测试方法 |
第3章 低钴 La–Mg–Ni 基合金电化学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 贮氢合金的相结构 |
3.3 贮氢合金的活化性能及最大放电容量 |
3.4 贮氢合金的循环寿命 |
3.5 贮氢合金的动力学性能 |
3.6 本章小结 |
第4章 无钴 La-Mg-Ni 基合金电化学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 贮氢合金的相结构 |
4.3 合金的初始活化性能和最大放电容量 |
4.4 合金的循环寿命 |
4.5 合金的高倍率放电性能 |
4.6 合金的恒电位放电 |
4.7 合金的 Tafel 极化 |
4.8 本章小结 |
第5章 退火处理对无钴合金的相结构及其电化学性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 相结构 |
5.3 P-C-T 性质 |
5.4 初始活化、最大放电容量和循环寿命 |
5.5 极化腐蚀 |
5.6 动力学性质 |
5.6.1 高倍率放电性能 |
5.6.2 交换电流密度 |
5.6.3 恒电位阶跃 |
5.7 自放电性能 |
5.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)新型稀土—镁基贮氢合金的相结构与电化学性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题意义 |
1.2 金属氢化物/镍(MH/Ni)电池简介 |
1.3 贮氢合金的发展概况 |
1.3.1 AB_5 型合金 |
1.3.2 AB_2 型Laves 相合金 |
1.3.3 Mg 基合金 |
1.3.4 V 基固溶体合金 |
1.4 AB_3 型稀土-镁基贮氢合金 |
1.4.1 结构特性 |
1.4.2 发展概况 |
1.5 复合贮氢材料 |
1.5.1 金属与合金复合 |
1.5.2 合金与合金复合 |
1.6 本文的研究思路和主要研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验流程图 |
2.2 主要实验材料 |
2.3 主要实验设备 |
2.4 实验方法 |
2.4.1 合金的制备 |
2.4.2 合金的结构分析 |
2.4.3 电化学性能测试 |
2.4.4 PCT 曲线的电化学方法测定 |
2.4.5 贮氢合金粉的应用研究 |
第3章 稀土–镁基贮氢合金的成分、相结构和电化学性能研究 |
3.1 化学计量比对稀土–镁基贮氢合金相结构和电化学性能的影响 |
3.1.1 化学计量比对合金相结构的影响 |
3.1.2 化学计量比对合金电化学性能的影响 |
3.2 MG 含量对稀土–镁基贮氢合金相结构和电化学性能的影响 |
3.2.1 Mg 含量对合金相结构的影响 |
3.2.2 Mg 含量对合金电极电化学性能的影响 |
3.3 稀土组成对稀土–镁基贮氢合金相结构和电化学性能的影响 |
3.3.1 稀土组成对合金相结构的影响 |
3.3.2 稀土组成对合金P-C-T 曲线的影响 |
3.3.3 稀土组成对合金电极电化学性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 AB_5–X MASS%LAMG_3复合合金的相结构和电化学性能 |
4.1 AB_5–X MASS% LAMG_3 (X = 0, 2, 3, 5, 6, 8)合金 |
4.1.1 复合合金的相结构 |
4.1.2 复合合金的电化学性能 |
4.2 烧结温度对AB_5–5 MASS% LAMG_3 合金电化学性能的影响 |
4.2.1 烧结温度对复合合金相结构的影响 |
4.2.2 烧结温度对复合合金的电化学性能的影响 |
4.3 镀膜处理对AB_5–5 MASS% LAMG_3 合金电化学性能的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 稀土–镁基合金性能衰减机理的研究 |
5.1 循环过程中的电解质成分测定 |
5.2 SEM 测定循环前后合金电极的表面形貌 |
5.3 XPS 测定循环前后的表面元素化学状态 |
5.4 循环前后合金的电化学性能表征 |
5.5 本章小结 |
第6章 稀土–镁基贮氢合金的制备技术与应用研究 |
6.1 规模熔炼技术研究 |
6.2 退火制度的研究 |
6.2.1 退火处理对相结构的影响 |
6.2.2 退火处理对电化学性能的影响 |
6.3 优化的稀土–镁基合贮氢合金的性能测试 |
6.3.1 相结构 |
6.3.2 电化学性能 |
6.4 稀土–镁基贮氢合金负极应用于AA 型电池的研究 |
6.4.1 稀土–镁基贮氢合金负极AA 型电池的充放电曲线 |
6.4.2 稀土–镁基贮氢合金负极AA 型电池的寿命测试 |
6.4.3 稀土–镁基贮氢合金负极AA 型电池的内压测试 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
四、La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_(2.5)Co_(0.5)贮氢合金的制备和MH电极性能研究(论文参考文献)
- [1]La0.75Mg0.25(Ni,Co)x储氢合金相结构与电化学性能的研究[D]. 周吉. 江苏科技大学, 2019(03)
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