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相似文献
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1.
采用感应熔炼方法制备了La0.8-xGd0.2MgxNi3.1Co0.3Al0.1(x=0, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.4)储氢合金, 并在氩气气氛和1173 K下进行退火处理. 合金相结构分析结果表明, 镁含量(x)较低时合金以Ce2Ni7型为主相结构, A2B7型相丰度(Ce2Ni7+Gd2Co7)达到98.8%; 镁含量较高时合金相由A2B7型、 CaCu5型和PuNi3型物相构成, 随着镁含量的增加, PuNi3型和CaCu5型相组成逐渐增多, 其晶胞参数随Mg含量的增加而减小, 同时合金的吸氢平台也随之升高. 电化学测试结果表明, 随着合金中Mg含量增加, 合金电极的最大放电容量和循环稳定性均呈先增大后减小的规律, 其中x=0.15时合金电极具有最高的电化学放电容量(393 mA·h/g)和最佳的循环寿命(S100=92.82%). 合金电极的高倍率放电性能(HRD)随Mg含量的增加先减小再增大然后又减小, 适量的Mg元素改善了合金电极的动力学性能.  相似文献   

2.
Mg1-xTixNi(0≤x≤0.4)系列合金的合成及性能研究   总被引:11,自引:2,他引:11  
采用机械合金化法成功制备了Mg1-xTixNi(0≤x≤0.4)系列三元合金.XRD结构分析表明,不同成分的合金在相同的球磨时间下非晶化程度有所区别,并且合金的非晶化程度随着球磨时间的增加而趋于完全.少量Ti的加入使得该系列合金的电化学性能及循环稳定性都有所提高.在球磨120h的该系列合金中,Mg0.9Ti0.1Ni合金的最大初始放电容量达到356.85mA·h·g-1(100mA·g-1,-0.5Vvs.Hg/HgO),而Mg0.7Ti0.3Ni合金的循环稳定性最好.Ti的加入亦提高了合金的抗腐蚀性能,使其腐蚀电位正移.  相似文献   

3.
通过电弧熔炼制备了无镁La-Y-Ni系A2B7型Y0.7La0.3Ni3.25Al0.1Mn0.15合金, 并在高纯0.2 MPa Ar气氛下分别对合金进行850~1050 ℃真空24 h退火热处理. 通过X射线衍射(XRD)、 中子衍射(ND)、 扫描电子显微镜/能量分散谱(SEM/EDS)和电化学测试方法研究了退火温度对合金结构和性能的影响. 结构分析表明, 铸态合金由CaCu5, Ce5Co19, Gd2Co7, Ce2Ni7多相构成, 随着退火温度升高, CaCu5, Ce5Co19, Gd2Co7相逐步减少直至消失, Ce2Ni7主相相丰度逐步增加. 900~950 ℃退火时, 合金为单相Ce2Ni7结构. 退火温度继续升高, 合金中出现少量PuNi3相. 合金电极的最大放电容量随着退火温度的升高先增加后降低. 从铸态的307.6 mA·h/g增加到900 ℃退火时的最大值393.1 mA·h/g, 后又降到1050 ℃退火时的366.4 mA·h/g. 合金电极的电化学循环稳定性随退火温度的升高而升高, 循环100次后电化学容量保持率(S100)从铸态的66%上升到1050 ℃退火后的88.5%, 900~950 ℃退火时, 合金电极具有较好的综合电化学性能.  相似文献   

4.
This paper presents results concerning structure and electrochemical characteristics of the La0.67Mg0.33 (Ni0.8Co0.1Mn0.1) x (x=2.5–5.0) alloy. It can be found from the result of the Rietveld analyses that the structures of the alloys change obviously with increasing x from 2.5 to 5.0. The main phase of the alloys with x=2.5–3.5 is LaMg2Ni9 phase with a PuNi3-type rhombohedral structure, but the main phase of the alloys with x=4.0–5.0 is LaNi5phase with a CaCu5-type hexagonal structure. Furthermore, the phase ratio, lattice parameter and cell volume of the LaMg2Ni9phase and the LaNi5 phase change with increasing x. The electrochemical studies show that the maximum discharge capacity increases from 214.7 mAh/g (x=2.5) to 391.1 mAh/g (x=3.5) and then decreases to 238.5 mAh/g (x=5.0). As the discharge current density is 1,200 mA/g, the high rate dischargeability (HRD) increases from 51.1% (x=2.5) to 83.7% (x=3.5) and then decreases to 71.6% (x=5.0). Moreover, the exchange current density (I 0) of the alloy electrodes first increases and then decrease with increasing x from 2.5 to 5.0, which is consistent with the variation of the HRD. The cell volume reduces with increasing x in the alloys, which is detrimental to hydrogen diffusion and accordingly decreases the low-temperature dischargeability of the alloy electrodes.  相似文献   

5.
用机械合金化法成功制备出MgNi和TiNi0.5Mn0.5合金, 并将不同质量的TiNi0.5Mn0.5与MgNi合金球磨复合10 h制备MgNi-x% TiNi0.5Mn0.5 (x=10, 30, 50)合金. XRD结果表明球磨后几种合金均为非晶体, TiNi0.5Mn0.5均匀分散到MgNi合金主相中; 充放电结果表明MgNi-TiNi0.5Mn0.5复合合金的初始容量比纯MgNi合金(443.12 mAh/g)低, MgNi- 10% TiNi0.5Mn0.5首次放电容量是394.46 mAh/g, 但循环寿命有较大的改善, 50次循环后容量保持在232.57 mAh/g, 保持率达59%; 动电位扫描结果表明复合后合金电极抗腐蚀能力提高; 循环伏安法和电化学阻抗谱法研究结果表明: 复合后电极表面的电化学催化性能增强, H原子在合金电极内部的扩散阻抗减小.  相似文献   

6.
用铸造及快淬工艺制备了低钴AB5型MmNi3.8Co0.4Mn0.6Al0.2Bx (x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)贮氢合金, 分析测试了铸态及快淬态合金的微观结构与电化学性能, 研究了硼及快淬工艺对合金微观结构及电化学性能的影响. 结果表明, 铸态合金具有双相组织, 主相为CaCu5型相, 还有少量CeCo4B第二相, 第二相的相丰度随硼含量x的增加而增大. 对合金进行了不同淬速的快淬处理, 随淬速的增加, 合金中第二相的量减少. 快淬使合金的晶格参数略有增大. 快淬工艺对合金的电化学性能产生显著影响, 随淬速的增加, 合金的容量下降, 循环稳定性显著提高. 快淬使合金的活化性能降低, 但随着硼含量的增加, 活化性能、高倍率放电能力及放电电压特性均得到不同程度的改善.  相似文献   

7.
新型镁基储氢合金的合成及电化学性能的研究   总被引:17,自引:1,他引:16  
用扩散法成功地合成了Mg1.5Al0.5-xNiVx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)系列合金。XRD结构分析表明,合金中出现一个新的物相,其化学式为Mg3AlNi2,属立方晶系,Fd3m空间群,新相具有很好的电化学性能。钒的添加使合金的容量进一步提高。未经任何预处理的Mg1.5Al0.3V0.2Ni合金的最大放电容量达到333mA·h·g-1(50mA·g-1,-0.5Vvs.Hg/HgO).Al对六方晶系Mg2Ni合金结构中Mg的部分取代对于延长合金的循环寿命有重要作用。  相似文献   

8.
Mg-based hydrogen storage alloys Mg0.9Ti0.1-xZrxNi (x=0.02, 0.04, 0.06) were successfully prepared by means of mechanical alloying (MA). The effects of Zr addition on the discharge capacity and the cycle performance of the Mg-based electrodes were also studied. It was found that the discharge capacities were improved with addition of a small amount of Zr and the cycle performances of the alloy were stabilized with the addition of Ti. The effects of surface modification or coating on the properties of Mg0.9Ti0.06Zr0.04Ni were also studied. The results indicated that coating with graphite improved both the discharge capacity and cycle life of the amorphous Mg0.9Ti0.06Zr0.04Ni electrode.  相似文献   

9.
研究了球磨制备的La2 Mg17+x%Ni(x =50,100,150,200)复合贮氢合金的电化学性能.XRD分析表明:随着Ni含量的增加,复合合金的晶体结构逐渐转变为非晶结构.电化学测试显示:球磨制备的La2Mg17+x%Ni复合贮氢合金在首次循环后即可达最大放电比容量,合金具有较好的活化性能;复合合金的放电比容量也随Ni粉加入量的增加而增大.在经过60h球磨后制得的非晶态的La2 Mg17+ 200% Ni复合贮氢合金,其303 K下放电比容量为353.1 mAh·g-1.电化学放电比容量的提高应归因于非晶结构的形成以及Ni粉对表面状态的改变.  相似文献   

10.
采用充放电测试、高倍率放电等方法,系统分析了Mg对合金在循环过程中的电化学性能影响规律,结果表明La1-xMgxNi2.5Co0.5(x=0~0.4)合金在初始阶段的高倍率放电性能随着Mg含量的增加先增大后减小,La1-xMgxNi2.5Co0.5(x=0~0.4)合金经90次循环后的放电容量保持率先从x=0时的28.0%增加到x=0.2时的59.1%,然后下降到x=0.4时的45.7%。  相似文献   

11.
Zhang Q  Zhao B  Fang M  Liu C  Hu Q  Fang F  Sun D  Ouyang L  Zhu M 《Inorganic chemistry》2012,51(5):2976-2983
The structural and hydrogen storage properties of (Nd(1.5)Mg(0.5))Ni(7)-based alloys (i.e., A(2)B(7)-type) with a coexistence of two structures (hexagonal 2H and rhombohedral 3R) are investigated in this study. In both 2H- and 3R-type A(2)B(7) structures, Mg atoms occupy Nd sites of Laves-type AB(2) subunits rather than those of AB(5) subunits because Mg substitution for Nd in the AB(2) subunits more significantly strengthens the ionic bond in the system. An increase in the A-atomic radius or the B-atomic radius stabilizes the 2H structure, but a decrease in the A-atomic radius or the B-atomic radius is favorable for formation of the 3R structure. The 2H-A(2)B(7) and 3R-A(2)B(7) phases in each alloy have quite similar equilibrium pressures upon hydrogen absorption and desorption, which show a linear relationship with the average subunit volume. The hydriding enthalpy for the (Nd(1.5)Mg(0.5))Ni(7) compound is about -29.4 kJ/mol H(2) and becomes more negative with partial substitution of La for Nd and Co/Cu for Ni but less negative with partial substitution of Y for Nd.  相似文献   

12.
在Ar气保护下用悬浮熔炼制备La0.7Pr0.15Nd0.05Mg0.3N i3.3-xCo0.2A l0.1(Co0.75Mn0.25)x(x=0.0,0.2,0.4,0.6)合金,系统研究了Co和Mn对合金储氢性能和电化学性能的影响。XRD相分析表明,合金相主要由(La,Pr)(N i,Co)5,LaMg2N i9,(La,Nd)2N i7和LaN i3相组成;添加Co和Mn后合金中(La,Pr)(N i,Co)5,(La,Nd)2N i7和LaN i3相晶胞体积增加,LaMg2N i9相晶胞体积变小。合金放氢PCT曲线测试表明,随着合金中Co和Mn含量的增加,合金吸氢量先减小后增加,放氢平台压下降,合金氢化物稳定性增加。合金电极电化学性能测试表明,添加Co和Mn使合金电极放电容量减小,容量保持率S100从53.2%(x=0.0)增加到63.0%(x=0.6),合金电极的电循环稳定性增强,高倍率放电性能HRD1500先增加后减小。此外,合金电极的极化电阻先减小后增加,交换电流密度、循环伏安特性阳极峰电流密度和极限电流密度先增加后减小,合金内氢原子扩散系数先增加后减小,表明添加适量的Co和Mn可以提高合金电...  相似文献   

13.
高性能Sm0.5Sr0.5CoO3阴极的制备与表征   总被引:8,自引:0,他引:8  
用固相合成法合成了Sm0.5Sr0.5CoO3 (SSC)中温固体氧化物燃料电池阴极材料.以La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3为电解质,利用多种技术考察了不同温度(1173~1373 K)焙烧的SSC阴极,以及1173 K 焙烧、掺杂La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3(LSGMC5)或La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.09Co0.11O3 (LSGMC11)高氧离子电导材料的复合SSC阴极.SEM的结果显示,随着电极焙烧温度的增加,电极的颗粒度增大,孔隙度减小;LSGMC5、LSGMC11的掺杂对电极微观结构影响不大.交流阻抗和极化实验的结果表明,SSC电极的活性随电极焙烧温度的增加而减小,电极的最佳焙烧温度在1173 K左右;掺杂了LSGMC5或LSGMC11的复合SSC电极的活性以及稳定性显著高于SSC电极.  相似文献   

14.
采用机械合金化法合成了Mg0.9Ti0.1Ni1-xCox (x=0.05, 0.1, 0.15, 0.2)系列四元合金, 并对该系列合金的结构和电化学性能等方面进行了研究. 球磨100 h的该系列合金, XRD结果表明, X射线衍射峰均呈现宽化趋势, 基本呈非晶态. 充放电结果表明, 该系列合金具有较好的活化性能, 它们的循环稳定性明显好于MgNi合金, 其中Mg0.9Ti0.1Ni0.8Co0.2最大放电容量最高, 为427.5 mAh•g-1. 在充放电循环过程中, Mg在合金表面形成了Mg(OH)2是合金电极衰减的主要原因. 腐蚀曲线的测试结果表明, Co的添加可以提高合金电极在碱液中的抗腐蚀能力, 从而提高了电极的循环稳定性.  相似文献   

15.
The high capacity of Ni-rich Li[Ni(1-x)M(x)]O(2) (M = Co, Mn) is very attractive, if the structural instability and thermal properties are improved. Li[Ni(0.5)Mn(0.5)]O(2) has good thermal and structural stabilities, but it has a low capacity and rate capability relative to the Ni-rich Li[Ni(1-x)M(x)]O(2). We synthesized a spherical core-shell structure with a high capacity (from the Li[Ni(0.8)Co(0.1)Mn(0.1)]O(2) core) and a good thermal stability (from the Li[Ni(0.5)Mn(0.5)]O(2) shell). This report is about the microscale spherical core-shell structure, that is, Li[Ni(0.8)Co(0.1)Mn(0.1)]O(2) as the core and a Li[Ni(0.5)Mn(0.5)]O(2) as the shell. A high capacity was delivered from the Li[Ni(0.8)Co(0.1)Mn(0.1)]O(2) core, and a high thermal stability was achieved by the Li[Ni(0.5)Mn(0.5)]O(2) shell. The core-shell structured Li[(Ni(0.8)Co(0.1)Mn(0.1))(0.8)(Ni(0.5)Mn(0.5))(0.2)]O(2)/carbon cell had a superior cyclability and thermal stability relative to the Li[Ni(0.8)Co(0.1)Mn(0.1)]O(2) at the 1 C rate for 500 cycles. The core-shell structured Li[(Ni(0.8)Co(0.1)Mn(0.1))(0.8)(Ni(0.5)Mn(0.5))(0.2)]O(2) as a new positive electrode material is a significant breakthrough in the development of high-capacity lithium batteries.  相似文献   

16.
用湿化学法制备了Sm0.5Sr0.5CoO3(SSC)-La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.15Co0.05O3(LSGMC5)中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料,其中SSC用甘氨酸-硝酸盐法合成,LSGMC5用柠檬酸盐法合成。XRD结果表明,甘氨酸-硝酸盐法制备的SSC在焙烧温度大于1223K即表现为单一的钙钛矿结构。随焙烧温度的升高,SSC粉末颗粒增大,导致含有高温烧结SSC的电极与电解质界面结合变差。采用多种技术考察了利用不同温度(1173-1373K)预烧的SSC粉末制备的SSC-LSGMC5阴极上进行的氧还原反应。结果表明,SSC-LSGMC5复合电极的性能显著依赖于电极中SSC粉末的预烧温度,当SSC粉末焙烧温度在1223K附近时,具有最小的欧姆电阻以及氧还原反应极化电阻,1A· cm-2电流密度下的极化过电位为0.077 V。  相似文献   

17.
为了获得既具有较高电化学容量又具有良好循环稳定性的低钴AB5型贮氢合金,研究了Fe部分替代Cu对低钴AB5型贮氢合金相结构和电化学性能的影响.采用真空感应熔炼方法,制备了一系列含Cu和Fe的低钴AB5型贮氢合金LaNi3.55Mn0.35Co0.20Al0.20Cu0.85-xFex(x=0.10,0.20,0.25,0.40,0.60).粉末X射线衍射(XRD)分析表明,合金含有单一CaCu5型六方结构的LaNi5相,Fe部分替代Cu并没有改变合金的本体相结构,但随着Fe含量的增大,晶格参数a,c和晶胞体积V增大.电化学性能测试表明,随着x增加,合金的放电容量和高倍率放电能力降低,但是循环稳定性得到了显著提高.当x从0.10增加到0.60时,合金的200周循环稳定性(S200)从77.6%提高到89.9%.Fe替代Cu有利于提高合金的循环稳定性,这主要是随着Fe替代量增大,晶胞体积增大,晶格体积膨胀率明显减小,合金的抗粉化能力增强.  相似文献   

18.
V2.1TiNi0.4Zr0.06Cux(x=0-0.12)储氢合金的微结构及电化学性能   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用磁悬浮感应熔炼方法制备了V2.1TiNi0.4Zr0.06Cux (x=0-0.12)储氢合金, 经XRD、SEM、EDS和电化学测试等系统研究了Cu添加量对合金微结构及电化学性能的影响. 结果表明, 所有合金均由V基固溶体主相和C14型Laves第二相组成, 且第二相沿主相晶界形成三维网状分布; 合金主相和第二相的晶胞体积均随着Cu含量x的增加而增大. 电化学性能测试表明, 添加适量(x=0.03-0.06)的Cu可以提高合金的最大放电容量, 并对活化性能基本没有影响; 而过高的Cu添加量(x≥0.09)会降低合金的放电容量. 此外, 添加Cu可使合金的高倍率放电性能得到明显改善, 充放电循环稳定性有所提高. 在所研究的合金样品中, V2.1TiNi0.4Zr0.06Cu0.03合金具有最佳的综合性能.  相似文献   

19.
Mg-Fe-Ni非晶储氢电极材料的微结构和电化学性能   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用XRD、SEM、电化学测试等方法研究了机械球磨合成的Mg-Fe-Ni非晶储氢电极材料的微结构和电化学储氢性能. 结果表明, 镁含量和镍粉添加量对复合物的电化学性能有显著影响. 对于(xMg+Fe)+200% (质量分数, 余同)Ni (x=2、3) 复合物, 随Mg含量增加, 最大放电容量增大. 当x=2、3时复合物的最大放电容量分别为391.9、480.8 mA•h•g-1. 无镍的(3Mg+Fe)复合物最大放电容量仅为23.8 mA•h•g-1;对于(3Mg+Fe)+y% Ni (y=0、50、100、200), 随着镍添加量的增加, 球磨120 h合成复合物的最大放电容量先增加后减小,并在y=100时达到最高值519.5 mA•h•g-1. 微结构分析表明,无镍的Mg-Fe复合物经120 h球磨后仍为Mg和Fe两个单相混合组织, 无新相产生, 而加入镍粉有助于Mg-Fe非晶相的形成, Ni还起到良好的表面电催化作用, 改善了非晶Mg-Fe-Ni复合物的电化学性能.  相似文献   

20.
We have successfully synthesized a spherical core-shell structure based on Li[(Ni0.8Co0.2)0.8(Ni0.5Mn0.5)0.2]O2 via a coprecipitation route. According to the careful examination by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy energy-dispersive spectroscopy (TEM-EDS), and X-ray diffraction (XRD), it was found that the core-shell particle consisted of Li[Ni0.8Co0.2]O2 as the core and Li[Ni0.5Mn0.5]O2 as the shell, of which the thickness was estimated to be 1 to approximately 1.5 microm. Both the core and shell were dense as confirmed by SEM. Though the core-shell-structured Li[(Ni0.8Co0.2)0.8(Ni0.5Mn0.5)0.2]O2 delivered a slightly reduced initial discharge capacity, the capacity retention and thermal stability were significantly improved relative to those of the Li[Ni0.8Co0.2]O2 electrode without the Li[Ni0.5Mn0.5]O2 shell. The carbon/Li[Ni0.8Co0.2]O2 pouch cell underwent an explosive ignition during the nail penetration test, whereas the carbon/Li[(Ni0.8Co0.2)0.8(Ni0.5Mn0.5)0.2]O2 cell remained stable, demonstrating the superior thermal stability of the core-shell electrode. As a new positive electrode material, the core-shell-structured Li[(Ni0.8Co0.2)0.8(Ni0.5Mn0.5)0.2]O2 is a significant breakthrough in the development of high-capacity lithium secondary batteries.  相似文献   

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