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合金化、热处理及磁化处理对AB_5型贮氢电极合金微结构与电化学性能的影响

本文在全面综述AB_5型稀土系贮氢电极合金国内外研究状况的基础上,确定了以提高AB_5型贮氢电极合金的综合性能为研究目标,采用XRD、气态p-c-T、显微组织观察以及电化学测试等手段,分别就Sn对无钴AB_5型MlNi_(4.45-x)Mn_(0.40)Al_(0.15)Sn_x合金微结构和电化学性能的影响、热处理对MlNi_(3.60)CO_(0.85)Mn_(0.30)Al_(0.15)合金微结构和电化学性能的影响、磁化处理对La_(0.9)Sm_(0.1)Ni_(5.0-x)Co_(x)合金电化学性能的影响以及AB_5型电极合金初次充电过程中的原位EIS等进行了详细研究。对无钴AB_5型MlNi_(4.45-x)Mn_(0.40)Al_(0.15)Sn_x(x=0~0.5)合金的微结构、吸放氢p-c-T特性和电化学性能进行了系统的研究。结果表明:当Sn含量较高(x≥0.3)时,合金中除LaNi_5基体相外,还存在LaNiS  (本文共169页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电源技术》2008年04期
电源技术

硼替代铝对AB_5型贮氢合金的影响

金属氢化物镍蓄电池由于其高能、安全、环保、价格适宜等优点,已经得到了广泛应用,作为金属氢化物镍蓄电池的关键负极材料——贮氢合金的研究也得到了很大的发展。受产业化应用的影响,金属氢化物镍蓄电池的研究不断细化,主要集中在低钴、高容量、大电流和高、低温上[1-5],金属氢化物镍蓄电池大电流放电性能和低温性能受正极、负极和隔膜等的影响,但主要决定于贮氢合金的动力学性能。改善贮氢合金动力学性能的主要方法是采用非计量比和添加硼元素等。贮氢合金中Al虽能生成Al2O3膜可以阻止合金内部被进一步氧化,但却降低了电极吸放氢的速度,同时降低了电极的催化性能。本文研究了添加B元素,并相应降低Al的含量对AB5型贮氢合金的晶体结构、大电流放电性能和低温放电性能的影响。1实验1.1合金熔炼与制粉按MlNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3-xBx(x=0,0.1,0.2,0.3)(样品分别标记为B0,B1,B2,B3)化学计量比配制合金原料(Ml为...  (本文共3页) 阅读全文>>

《科学技术与工程》2007年06期
科学技术与工程

低压力AB_5型储氢合金的研究

AB5型储氢合金,具有CaCu5型结构,是具有吸氢量(原子比H/M)大致等于1的一类合金。LaNi5在室温下能与六个氢原子结合,生成具有六方晶结构的LaNiH6,储氢量(质量分数w(H)约1.4%)。由于LaNi5的成本高,给工业应用带来困难,很多学者利用富铈(Ce≥40%)混合稀土(Mm)代替La,研制了廉价的MmNi5合金,储氢量约1.3%。该合金的缺点是活化性能远比LaNi5差,且室温平衡压力太高(~3.0MPa)。多元合金化可有效克服上述缺点,其中以Mn和Al部分取代Ni效果最佳。Mn与Al是最强的降低吸氢平衡压力元素,其中Mn的置换可以较好保持原合金的储氢容量,而Al元素则显著缩小吸放氢滞后压力差和改变吸氢值。MI是提取Ce后的富La(≥40%)与Nd的混合稀土金属,而MINi5系合金是一种新型储氢合金。MINi5不仅保持了LaNi5所具有的许多优良特性,而且在储氢容量和动力学性能方面优于LaNi5,价格低廉。MINi...  (本文共5页) 阅读全文>>

《电池》2007年02期
电池

CNTs含量对AB_5型贮氢合金性能的影响

AB5型贮氢合金具有可逆贮氢容量高、充放电动力学性能好等优点。研究表明:MH/Ni电池性能与合金及其表面成分有密切的关系[1-2]。机械球磨可改善贮氢合金的表面性能,降低合金的活化次数[3]。由稳定的C—C共价键构成的碳纳米管(CNTs)具有优异的导电、导热、力学性能和良好的电化学贮氢能力及显著的吸附特性等,是贮氢合金负极材料添加剂的研究热点[1]。本文作者通过机械球磨法制备AB5-CNTs复合贮氢合金,考察了不同CNTs含量对复合贮氢合金性能的影响。1实验1.1 AB5-CNTs贮氢合金的制备按5%、10%、15%和20%的质量百分含量将CNTs(乌克兰产)置于AB5贮氢合金粉(衡阳产)中,混合均匀后加入到100ml球磨罐中。按球料质量比15∶1加入钢球,在氩气保护下,于ND6-2L行星球磨机(南京产)中以270 r/min的转速球磨30min,得到AB5-CNTs复合贮氢合金。1.2电极的制备将复合贮氢合金和羰基镍粉(衡阳产...  (本文共3页) 阅读全文>>

权威出处: 《电池》2007年02期
《有色金属》2007年03期
有色金属

新型低钴AB_5型贮氢合金

稀土系AB5型贮氢合金是以LaNi5为典型代表,具有活化容易,高倍率放电性能好,P-C-T平台平坦,电催化活性好等特点。目前应用的贮氢合金都是在LaNi5基础上发展起来的。贮氢合金价格居高不下,主要是因为合金中的钴元素成本偏高,其含量只占贮氢合金的10%(质量比),而其价格却占合金原材料价格的50%。为了降低合金的价格,提高市场竞争力,必须研究和开发低钴或无钴贮氢合金。成分是决定AB5贮氢合金性能的关键因素,一般采用多元合金化来提高合金的综合电化学性能。对于AB5型贮氢合金,A侧元素一般包括La和Ce等稀土系元素和Zr等。研究中,在商品化合金MLNi3·55Co0·75Mn0·4Al0·3(其中ML为富La混合稀土)基础上对合金B侧采用研究较多的Cu,Fe,Zn,Cr四种元素进行多元合金化替代,以降低Co含量,降低合金成本,同时合金A侧加入稀土Dy元素。目前合金A侧研究最多的是La,Ce,Pr,Nd,而其他稀土元素也正逐渐受到关...  (本文共4页) 阅读全文>>

《稀有金属》2004年06期
稀有金属

AB_5型贮氢合金结构分析

能源安全和环境保护迫使各国政府制定政策 ,催生代替燃油汽车的交通工具。贮氢合金材料的综合性能和合成成本 ,是限制镍氢动力电池实用化的最大障碍 ,研发低成本、高性能贮氢合金材料是妥善解决上述问题的必由之路。贮氢合金的电极性能内在地取决于贮氢合金的微结构。本文从晶体结构、电子结构及化学键结构等各方面对市场上广泛应用的AB5型贮氢合金的结构进行综述 ,同时讨论合金结构与合金吸放氢性能之间的关系。1 LaNi5 合金的晶体结构AB5型稀土系贮氢合金是在LaNi5合金的基础上发展起来的。LaNi5合金的晶体结构为CaCu5型六方结构 ,属P6 /mmm空间群。结构示意如图 1。该结构可分为两层 ,在Z =0的底层La原子占据 (1a)位置 ,Ni原子占据 (2c)位置 ;在Z =1/ 2图 1 LaNi5合金的晶体结构示意图Fig.1 SchematicofcrystalstructureofLaNi5alloy的中间层只有Ni原子 ,占...  (本文共5页) 阅读全文>>