温度对贮氢合金MlNi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2动力学性能的影响

在-20℃～85℃的范围内系统地研究了温度对贮氢合金MINi3.75Co0.65Mn0.4Al0.2动力学性能的影响.结果表明:该贮氢合金电极的电化学反应电阻Rt,欧姆内阻Ro,阴极极化过电位,阳极极化过电位,阳极极化过程中的电化学反应过电位ηa和浓差极化过电位ηa均随温度的升高而减小,该电极的交换电流密度i0,对称因子β和电极中氢的扩散系数D随温度的升高而增大.当放电电流密度较低时,电化学反应是整个电极过程的速度控制步骤;当放电电流密度较高时,氢的扩散是整个电极过程的速度控制步骤;在中等放电电流密度下,电极过程由电化学过程和氢的扩散过程混合控制.该电极中电化学反应过程和氢扩散过程的活化能分别为28.1 kJ·mol-1和19.9 kJ·mol-1.     

微包覆钴贮氢合金电极电化学性能的研究

以化学镀钴方法微包覆处理贮氢合金,用交流阻抗、循环伏安以及模拟电池充放电实验研究了该贮氢合金电极的电化学性能.结果表明,贮氢合金经包覆钴后,即可减小电极表面的电化学反应阻抗,提高其催化活性,并降低充放电过程的极化,从而增大了电极的放电容量和充电效率.相关的电极过程为扩散控制.     

化学镀Ni—Co—P合金对Mm（NiCoAiMn）5贮氢合金电极动力学性能的影响

通过电化学方法,研究了化学镀Ni-Co-P合金对Mm(NiCoAlMn)5五元稀土贮氢合金电极动力学性能的影响,研究表明,引入很少量（1－2％）Co的Ni-Co-P合金镀层可有效地提高MH电极的交换电流密度io,极限电流密度iL及α相中氢的扩散系数Dα（H）,还研究了化学镀Ni-Co-P合金对稀土贮氢合金电极循环伏安（CV）曲线和阴,阳极极化曲线及对称因子β的影响,进而阐明了化学镀对MH电极过程动力学的影响。     

金属间化合物LaCo13的电化学储氢性能研究

研究了金属间化合物LaCo13的电化学储氢性能,分别考察了LaCo13电极的活化、电化学容量、温度特性、电位特性、循环寿命和高倍率放电性能,并采用电化学阻抗谱技术研究了LaCo13电极过程的动力学性能.结果表明,LaCo13在电解液中具有较高的电化学容量和良好的循环寿命,温度由30℃升高到60℃时,LaCo13电极的电化学容量从339升高到388 mAh·g-1,但放电平台压较低,高倍率放电性能不如AB5型合金.LaCo13电极过程动力学性能表明,其吸放氢是由电化学反应和氢的扩散混合控制.     

锌铋合金电极在溶胶电解液中的电化学行为

锌电极的自腐蚀速率, 持续放电下的阳极溶解速率和电极钝化的难易程度是碱性电池性能的重要电化学参数. 本文应用线性极化、恒流放电等电化学实验方法研究了电解液中添加Carbopol树脂以及电极中添加Bi对锌电极电化学行为的影响. 并应用金相显微镜和环境扫描电子显微镜(ESEM)对锌电极和锌铋合金电极浸蚀及放电后的形貌进行了表征. 结果表明: 电解液中添加适量的Carbopol树脂可明显提高电极的极化电阻, 显著降低电极的自腐蚀速率; 阳极的溶解电位出现不同程度的正移, 阳极过电位显著增大且大电流密度放电时较明显促进电极钝化. 锌电极中添加一定量的Bi对改善电极表面氧化物膜的沉积形貌和电极表面固液界面的传质条件, 减小电极的自腐蚀速率, 抑制电极自腐蚀等方面具有显著作用.     

恒电位阶跃法研究贮氢合金MlNi_(3.75)Co_(0.65)Mn_(0.4)Al_(0.2)中氢的扩散行为

本文用恒电位阶跃法研究了不同放电深度 (DOD)和不同温度下贮氢合金MlNi3.75Co0 .6 5Mn0 .4 Al0 .2 中氢的扩散行为 .结果表明 :室温下该合金中氢的扩散系数随DOD的增大而增大 ,在5 0 %DOD的该合金中 ,氢的扩散系数随温度的升高而增大 ,扩散活化能为 19.87kJ/mol     

氢气在贮氢合金电极上析出反应机理的研究

贮氢合金电极上氢气的析出反应分为水分子的放电和吸附氢原子复合脱附两个步骤，即反应按Ｖｏｌｍｅｒ－Ｔａｆｅｌ机理进行，反应的超电势η可以区分为η１和η２两个组成部分，反映了Ｖｏｌｍｅｒ和Ｔａｆｅｌ反应的极化特征。析氢反应的速度由二者混合控制，在高超电势区，主要则由Ｖｏｌｍｅｒ反应所控制。     

含锡AB_5型非化学计量贮氢合金Ⅱ.电化学性能

研究了几种AB5非化学计量贮氢合金的电化学性能 ,及在低电流密度与高电流密度放电下取代元素对放电比容量、活化性能及循环寿命的影响。Sn ,Co,Mn的加入有利于提高合金的电化学贮氢容量 ,La(NiSn) 5.14 ,La(NiSnCo) 5.12 和La(NiSnMn) 5.12 具有相同的电化学贮氢容量与活化特性。尽管La(NiSn) 5.14 大电流放电性能优于La(NiSnCo) 5.12 和La(NiSnMn) 5.12 ,但其寿命短。Mn ,Co和Al可大大提高合金的使用寿命。La(NiSnCo) 5.12 被认为是一种理想的贮氢合金。     

AB5型非化学计量贮氢合金电极过程动力学研究

为了探明取代元素对非化学计量AB5型贮氢合金氢化物电极充放电性能的影响因素,对LaNi5.15,La(NiSn)5.14,La(NiSnCo)5.12,La(NiSnMn)5.12和La(NiSnCoMnAl)5.10开展了电极过程动力学的研究。采用线性极化的方法,控制电极过电势小于5mV,测量出不同荷电容量下电化学反应的交换电流密度。电极在满充电状态下i0并非最大,当电极部分放电后该值达到最大。对Co,Mn或Al部分取代形成的非化学计量多元贮氢合金的交换电流密度研究表明,Co有利于提高i0,而Mn和Al不利于提高i0。当氢化物电极中贮氢容量较小时,电极反应的交换电流密度与电极中贮氢容量存在对数值的线性关系。对于具有几乎一致的电极反应电子传递系数β的La(NiSn)5.14,La(NiSnCo)5.12,La(NiSnMn)5.12,La(NiSnCoMnAl)5.10氢化物电极,造成交换电流密度差异来源于热力学吸附平衡常数K0与反应活化能W0。含Al贮氢合金K0较低,这是影响交换电流密度的主要因素。对K0值接近的3种贮氢合金La(NiSn)5.14,La(NiSnCo)5.12,La(NiSnMn)5.12,活化能W0是造成交换电流密度不同的主要原因。     

Ni-Sn电极析氢性能研究

在Fe基底材料上电镀Ni_Sn合金制备低析氢过电位的阴极活性材料 .该材料适用于氯碱工业隔膜型电解槽 ,可达到降低槽压、节能降耗的目的 .在电解槽阴极溶液NaOH 12 0 g/L ,NaCl190 g/L ;温度 90℃ ,阴极极化电流密度i=15 0mA/cm2 的条件下 ,测得其析氢过电位为 88mV .X射线衍射分析表明 ,该种材料与传统装饰用Ni_Sn合金的结构状态有所不同 .采用循环伏安法对Fe电极和Ni_Sn合金电极进行分析 ,可初步判断Ni_Sn合金对氢的吸附较弱 ,有利于析氢反应的进行     

富勒烯C~6~0与二茂铁酮亚胺电荷转移相互作用的研究

C~6~0与三种二茂铁酮亚胺η^5-C~5H~5Fe[C~5H~4C(CH~3)=N-C~6H~4R-p]-η^5(1a R=H,1bR=CH~3,1c R=OCH~3)在甲苯和室温下可发生电荷转移相互作用形成三种电荷转移配合物η^5-C~5H~5Fe[C~5H~4C(CH~3)=N-C~6H~4R-p]-η^5/C~6~0 (2a R=H,2b R=CH~3,2c R=OCH~3)。通过紫外光谱证实了它们的存在,并用Benesi-Hildebrand方程求出了2a、2b和2c的电荷转移平衡常数分别为0.769、0.928和2.353mol^-^1·dm^3。鉴于它们远大于普通有机胺与C~6~0形成的电荷转移配合物的平衡常数,因此可认为在2a～2c中存在着由二茂铁核及亚胺基向C~6~0的双重电荷转移相互作用。     

锂离子二次电池正极材料 Li~0~.~7~5Na~0~.~2~5MnO~1~.~9~2I~0~.~0~8化合物 的合成与表征

采用LiOH·H~2O为锂源,化学纯MnO~2(CMD)为锰源,NaI为添加剂,乙腈为非水介质,在常温常压下合成了锂离子二次电池正极材料Li~0~.~7~5Na~0~.~2~5MnO~1~.~9~2I~0~.~0~8化合物,并采用XRD,BET,TEM及电化学测试等手段对该化合物进行了表征。结果表明该化合物原料呈非晶态超细粉末,平均粒径在45～60nm之间,具有较大的比表面积(35～48m^2/g)。经260℃真空干燥后,样品转化为纳米晶态,以该化合物作正极材料与Li作对电极构成的锂电池,在1.5～4.3V之间和0.353mA/cm^2条件下恒流充放电,首次充放电比容量超过280(mA·h)/g。充放电效率大于95％。循环20次后,其充放电比容量仍大于260(mA·h)/g,是很有应用前景的锂离子二次电池正极材料。     

铂电极上醋酸-醋酐溶液中Mn(III)/Mn(II)电对研究

平衡电极电势实验确定了25 ℃, 1.5 mol•L－1醋酸钾＋醋酸-醋酐(3:1体积比)溶液中Mn(III)/Mn(II)的条件电极电势为0.719 V（vs SCE）;采用电势扫描和旋转圆盘电极技术研究了醋酸-醋酐溶液中铂电极上Mn(III)/Mn(II)电对的阳极氧化动力学. 结果表明:Mn(II)阳极氧化成Mn(III)的电极反应控制步骤属电荷传递过程, 阳极传递系数β=0.347,交换电流密度i0=5.84×10－6 A•cm－2,阳极标准反应速率常数ka=1.35×10－8 m•s－1, Mn(II)和OAc－的反应级数均为一级.     

Rare earth hydrogen storage alloy used in borohydride fuel cells

Fuel cell using the borohydride as the fuel has attracted much attentions because of high energy density and working potential. In this work, LaNi_4.5Al_0.5 hydrogen storage alloy used as the anodic material to replace noble metals has been investigated. Experimental results showed that H₂ evolution was unavoidable during discharge process because of the hydrolysis of , but the utilization of the fuel increased with the increasing current densities. At high discharge current, the alloy electrode showed the lowest hydrogen generation rate and higher utilization of the fuel because, the generated hydrogen was absorbed and oxidized to produce electric energy similar to the behavior of hydrogen storage alloy in nickel–metal hydride batteries. The reaction mechanism of borohydride on the surface of electrode made of hydrogen storage alloy also has been discussed. Hydrogen storage alloy would be a promising material as the anodic catalyst in borohydride fuel cell.     

Ti-V-Nb-Cr-Ni电极合金的微观结构及某些动力学性能研究

本文采用XRD，FESEM-EDS及电化学阻抗谱(EIS)等方法对V基固溶体Ti_0.25V_0.34Nb_0.01Cr_0.10Ni_0.30电极合金的微观结构及某些动力学性能，如交换电流密度(i₀)、氢的扩散系数(D)等进行了研究。XRD和FESEM-EDS分析测试结果表明：Ti_0.25V_0.34Nb_0.01Cr_0.10Ni_0.30电极合金由BCC结构的V基固溶体主相和少量的TiNi基第二相组成，其中，V基固溶体主相为树枝晶形状，TiNi基第二相呈网格状围绕着树枝晶。EIS及其等效电路分析结果表明，电极表面电化学反应的电荷转移电阻(R_T)随着温度的升高而降低，而交换电流密度和氢在合金本体中的扩散系数随着温度的升高而升高。在343 K时的交换电流密度分别为323 K和303 K的3.6倍和13.6倍，氢的扩散系数略有升高。电化学反应的表观活化能(Δ_rH)59.091 kJ·mol^-1远高于AB₅型合金的28.10 kJ·mol^-1。Ti_0.25V_0.34Nb_0.01Cr_0.10Ni_0.30合金电极的放电容量在303～343 K较宽的温度区间内随温度的升高而增加，且高温倍率放电(HRD)性能优于低温，当放电电流密度较大时，氢的扩散是放电过程的主要速度控制步骤。     

MgNi2添加对AB5型储氢合金电化学性能的影响

制得了含Mg的AB5型稀土合金, 研究了合金添加Mg后合金电化学性能的变化. 采用ICP, XRD对合金组成和结构进行分析, 并通过EIS、CV、SEM和阳极极化曲线研究了电化学反应机理.     

Kinetics of the hydrogen electrode of a fuel cell with eutectic molten electrolyte (Li, K)2CO3 at 923 K in a coulostatic experiment

The anodic process on the hydrogen electrode in eutectic melt (Li, K)₂CO₃ is studied at 923 K by the coulostatic method. The experiment is performed at a relatively high electrode charge which makes its potential deviate from equilibrium by up to 50–100 mV. The relaxation dependence η vs.t is analyzed theoretically within the Ang-Sammels reaction scheme taking into consideration the charge-transfer and adsorption steps. Exchange currents (fluxes) of corresponding processes and the Au, Pt, Ni, and Pd electrode coverages with hydrogen adatoms are estimated. The adsorption step is shown to significantly contribute to the polarization resistance on the hydrogen electrode in a carbonate melt. This should be taken into account when estimating exchange currents of the charge-transfer step by the coulostatic method.     

纳米晶Ni-Mo合金复合镀层中钼含量对析氢反应的影响

本文利用复合电镀的方法, 将用高能机械球磨制备的纳米晶Ni-Mo合金粉制成对析氢反应有高催化性的电极。用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪测试了这些纳米晶的大小及复合镀层的组成, 用稳态极化曲线及交流阻抗技术测试了这些电极析氢的电化学特性。实验结果表明: 在本文研究的范围内镀层中钼含量的增加可以提高电极析氢的催化活性, 电化学脱附是这些电极上析氢反应速度的决定步骤。