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气体雾化LaNi_5型储氢合金粉末特性的研究

LaNi5自本世纪70年代发现以来已得到广泛的应用(如吸气剂、真空制备材料等),其中一项很重要的应用是用来制造MHNi电池。该电池无镉污染、无记忆效应,具有较好的耐过充放电能力,比能量是同型号NiCd电池的15~20倍[1~3]。进入80年代以来,MHNi电池有了较快的发展,导致这一发展的原因,一是人们对环境保护提出了更高的要求;二是大量便携式电器的生产(如移动电话、摄像机与笔记本电脑)对电池的需求增加。因此,国内外学者竟相研究开发具有实用价值的高容量MHNi电池。其中研制性能优异的储氢电极材料是其关键所在。储氢合金通常采用熔铸氢脆、熔铸破碎等方法制备,由于熔铸氢脆法的脱氢和安全问题,不易进行大规模工业化生产。目前,大多数采用熔铸破碎法,但该方法主要存在的问题是:(1)易于产生成分偏析,生成非AB5相;(2)粉末形状不规则,表面存在微裂纹,内应力大,含氧量高;(3)单炉量小,工序较多。快速凝固气体雾化技术是改...  (本文共4页) 阅读全文>>

《化工新型材料》2017年09期
化工新型材料

LaNi_5系储氢合金的研究现状及展望

进入21世纪以来,随着煤、石油、天然气等不可再生能源的紧缺和自然环境的进一步恶化,人类迫切需要开发一种新型可再生清洁能源及能源载体来解决传统能源紧缺及环境污染问题。氢取之于水、还原于水,可以循环利用。2009年,我国将新型高容量储氢材料的研究列入973国家重点发展计划中。随着近些年混合动力车技术及储氢合金应用技术的发展,储氢合金即将迎来一个崭新的发展期[1-3]。氢易燃、易爆,这使得氢能在实际使用过程中仍存在储运等诸多亟待解决的问题。氢能工业化进程要求储氢材料具备低成本、高容量、安全可靠和储运便捷等优良性质。因此,开发和研制能够满足上述基本要求的储氢系统便成为近年储氢材料研究中的主要目标。LaNi5型储氢合金是一种固体储氢材料,具有较高的安全性及可观的储氢能量密度而受到广泛关注[4]。笔者从元素部分取代和合金制备工艺两种处理方式对LaNi5型储氢材料性能的影响进行综述。1 LaNi5储氢合金的储氢机理及性能LaNi5储氢合金属六...  (本文共3页) 阅读全文>>

《化学与生物工程》2008年09期
化学与生物工程

LaNi_5储氢合金中氢扩散动力学的单颗粒电化学研究

许多合金会可逆地吸收大量的氢形成金属氢化物相,这类合金总称为储氢合金。目前各种类型的储氢合金被成功应用于镍-氢化物电池中,因其环境友好的特点已大规模地取代了有毒性的镉电极[1]。出于对化石燃料趋于短缺的考虑,人们开始广泛研制各种混合动力车(内燃机/二次电池,燃料电池/二次电池)和纯电动车,这些系统的核心组件之一就是性能优良的二次动力电池。优良的动力电池体系应具备高倍率充放电和耐受过充电的特性,储氢合金电极中氢的扩散系数是描述电极高倍率充放电的重要动力学参数,其研究受到了广泛的重视。因阴极过程受氢气析出的影响,所有的氢扩散研究工作都采用阳极过程。使用的方法有电势阶跃法[2]、交流阻抗法[3]、恒电流计时电势法[4]、电流脉冲迟豫法[5]等。然而,上述方法普遍忽视了表面转化步骤这一重要因素对扩散系数测量的影响。大多数氢扩散系数的测量工作假定表面转化步骤进行得足够快而不加考虑,只有个别工作在测量扩散系数的过程中考察了表面转化步骤的影响...  (本文共4页) 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

LaNi_5贮氢过程的热力学分析及其第一性原理计算

金属和金属间化合物,由于其自身独有的优点而广泛地应用于氢的贮存和运输。LaNi_5是最常用的贮氢材料,具有吸氢量大、易活化、平衡压适中、吸放氢快等优点。目前已对LaNi_5及其衍生物作了广泛的实验和理论研究,但是定量地解释说明贮氢过程中的现象和规律仍然是一个重要而艰难的问题。为此,本文对LaNi_5贮氢过程的热力学平衡过程进行了理论分析,采用第一性原理方法计算了LaNi_5及其氢化物的热力学函数,得到的结果如下:(1)分析了固体合金LaNi_5贮氢过程的热力学平衡关系,根据平衡状态下的热力学函数,导出了能够完整地描述整个实验范围的平衡压力-贮氢量-温度(p-c-T)关系的平衡公式。(2)对LaNi_5贮氢过程的实验数据进行了拟合分析,拟合得到的p-c-T平衡曲线与实验数据符合较好。计算并讨论了贮氢过程中平衡反应的热力学函数△H_1、△S_1和△G_1,结果表明,平衡反应的热力学函数受温度变化的影响,基本不受平衡压力变化的影响。(...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

《纺织高校基础科学学报》1997年01期
纺织高校基础科学学报

氢在LaNi_5中溶解的热力学性质

0 前言 I。Ni。是性能优良的储氢材料,对其氢化过程热力学性质尤其是反应烙的研究一向受到重视[‘-(.研究的方法多为P—E—T法和直接量热法.卜一C—T法简便,使用较广;直接量热法技术难度大,用者相对少些.文献卜〕又用直接量热法研究了活化对l。i。一H。体系平台压力和量热烙的影响,在 303 K下分别测定了活化的 ISNi。、已被活化又在不同温度下退火的IEN。及未活化aM;的平台压力和氢化反应量热烩.实验误差范围内这些不同形式I。NS的量热烙都相等而氢化物形成时的平台压力明显不同.本文报告分别用量热法和 P一C—T法研究IEM。吸氢热力学性质的实验研究.1 实验部分1.1 量热仪蠢装置及其工作原理、样品I。Ni;的制备 实验用量热仪装置及其工作原理和I。M。样品的制备方法同文献卜I.图1为仪器装置示意图.1.ZIn叭吸氢过程偏摩尔治的测定 将准确称取的粉末样品(6.2758 g)装人样品管中,用压力为 30~40 kg/cm...  (本文共5页) 阅读全文>>

《材料研究学报》2002年04期
材料研究学报

非化学计量LaNi_5型储氢合金的性能

储氢合金是气相储氢的固体介质,还是镍氢电池的负极活性材料.目前达到产业化水平的LaNis型合金,其中以混合稀土取代纯La,并加入Co、Mn、AI等元素来提高放电容量以及循环寿命山,其放电容量为300~330 mA卜g-‘卜’」.以其作为负极材料装配的镍氢电池的比容量可达到 50~80 Wb·kg-’;但作为未来电动车的电源,此容量仍需进一步提高.除了 LaNi。型负极材料以外,大容量的负极材料还有 Zr系合金,该合金的容量可达 370~420 mAh·g司山.TIMn。型合金容量可达 400~460 mAh·g-‘卜斗其最高容量可达 500 mAh·g-‘以上问.尽管这些合金的396材 料 研 究 学 报16卷放电容量都较LaNis型的高,但它们都存在着各自的缺点,难以达到产业化的要求.Zr系合金的活化性能较差,同时成本较高.TIMn。与Mg。Ni型合金的循环寿命较低,一般10~20次循环后容量就已衰减殆尽.在提高储氢合金放电容...  (本文共4页) 阅读全文>>