测试技术在稀土贮氢合金研究中的应用

本文较为详细地介绍了研究稀土贮氢合金性能过程中几种常用的测试技术。在贮氢合金组织结构方面，应用XRD、SEM和金相测试技术，研究贮氢合金的相结构，通过有关公式计算合金晶粒尺寸，以及反映热处理工艺前后相结构、晶粒形貌、晶界的变化情况。在贮氢合金吸放氢机理方面，通过将贮氢合金粉制作成微电极，采用恒电位阶跃、交流阻抗、循环伏安电化学测试技术，研究稀土贮氢合金电极反应的动力学性能，计算合金电极的交换电流密度、氢扩散系数及固／液界面电荷传递电阻等参数；采用PCT测试仪，研究贮氢合金的储氢量、平衡氢压等性能。在贮氢合金电化学性能方面，通过采用模拟电池测试技术，研究贮氢合金的活化、放电容量、放电平台、循环等性能。     

测试技术在稀土贮氢合金研究中的应用

本文较为详细地介绍了研究稀土贮氢合金性能过程中几种常用的测试技术.在贮氢合金组织结构方面,应用XRD、SEM和金相测试技术,研究贮氢合金的相结构,通过有关公式计算合金晶粒尺寸,以及反映热处理工艺前后相结构、晶粒形貌、晶界的变化情况.在贮氢合金吸放氢机理方面,通过将贮氢合金粉制作成微电极,采用恒电位阶跃、交流阻抗、循环伏安电化学测试技术,研究稀土贮氢合金电极反应的动力学性能,计算合金电极的交换电流密度、氢扩散系数及固/液界面电荷传递电阻等参数;采用PCT测试仪,研究贮氢合金的储氢量、平衡氢压等性能.在贮氢合金电化学性能方面,通过采用模拟电池测试技术,研究贮氢合金的活化、放电容量、放电平台、循环等性能.     

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.     

贮氢合金表面处理改善Ni/MH电池1C充放电性能

研究了贮氨合金两种表面化学处理方法对MH电极活化性能及Ni／MH电池IC充放电性能的影响：第一种处理方法是贮氢合金在6th。l·L－’KOH溶液中80T处理sh，第二种处理方法是在含有0．04mol·L－‘KBH4的6mol·L’‘KOH溶液中80t处理sh．通过MH电极的放电容量、充放电过程中电极极化和电化学阻抗谱测试评价了上述化学处理对电极活化性能的影响．电子探针表面分析表明化学处理后贮氢合金表面由于铝元素的优先溶解形成一层具有较高电催化活性的富镍表面层，它是改善电极活化性能的主要原因·以处理的贮氨合金为负极材料的Ni／MH电池具有较高IC充放电循环寿命和1．ZV以上放电容量．     

富镧和富铈混合稀土贮氢电极的性能

富镧和富铈混合稀土贮氢电极的性能＊赵东江马松艳（黑龙江省绥化师专化学系绥化市１５２０６１）关键词混合稀土贮氢电极性能中图分类号Ｏ６４６．５４混合稀土贮氢合金具有良好的电化学特性和较低的价格，成为贮氢电极研究的主要对象，已经开发出许多实用的电极材料［１...     

Ni-B非晶态合金电极上乙醇的电氧化及其动力学参数的测定

应用循环伏安法研究了碱性介质中Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极和化学镀Ni-B非晶态合金微盘电极上乙醇的电催化氧化. 结果表明, Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极和化学镀Ni-B非晶态合金微盘电极对碱性溶液中乙醇的氧化均具有很高的电催化作用, 且前者的电催化氧化活性高于后者. 运用稳态极化曲线测定了Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上乙醇的电催化氧化动力学参数. 与高择优取向(220)镍电极比较, 碱性介质中Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上乙醇的电催化氧化速率显著提高. 采用循环伏安法测定的Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上Ni(OH)2的质子扩散系数高出文献报道的镍纳米线电极和表面化学镀Co的球形Ni(OH)2粉末电极约2个数量级.     

硼掺杂对稀土贮氢合金相结构和电化学性能的影响

研究了用B掺杂替代Al对AB5型稀土贮氢合金相结构和电化学性能的影响。对M1Ni3．55Co0．75Mn0.4Al0．3-xBx（x=0，0．1，0．2，0．3）合金的研究结果表明：掺B后贮氢合金出现了CeCo4B第二相，导致贮氢合金的电化学容量下降；随B含量的增加和Al含量的减少，氢的扩散系数明显上升，合金的极化电阻减小，合金的高倍率放电性能和低温性能得到明显改善。     

硼掺杂对稀土贮氢合金相结构和电化学性能的影响

研究了用B掺杂替代A1对AB5型稀土贮氢合金相结构和电化学性能的影响.对M1Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3-xBx(x=0,0.1,0.2,0.3)合金的研究结果表明:掺B后贮氢合金出现了CeCo4B第二相,导致贮氢合金的电化学容量下降;随B含量的增加和A1含量的减少,氢的扩散系数明显上升,合金的极化电阻减小,合金的高倍率放电性能和低温性能得到明显改善.     

电解液添加成份对贮氢电极性能影响的初步研究

电解液添加成份对贮氢电极性能影响的初步研究蔡称心，黄翠虹（南京大学化学系，南京，２１０００８）王宝忱（中国科学院长春应用化学研究所，长春１３００２２）关键词：贮氢电极，ＭＨ／Ｎｉ电池，添加剂自从Ｊｕｓｔｉ和Ｅｗｅ￣［１，２］发现贮氢合金能够用电化学方...     

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。     

LiFePO4单颗粒电化学本征性能的快速精确评测

通常需要将电活性材料与导电剂、粘接剂等辅助物质混合后,制成复合电极来评测材料的电化学性能,但辅助物质和复合电极结构可能影响评测结果的准确性. 由于单颗粒微电极可选取单一颗粒进行测试,无需加入添加剂材料,因此,采用单颗粒微电极评测材料性能可以得到材料的本征性能. 同时,单颗粒微电极还可以实现对材料的快速、精确评测. 本文利用单颗粒微电极方法测试了球形LiFePO4颗粒的循环伏安特性、循环稳定性和动力学性能. 结果表明,单颗粒微电极可以20 mV?s-1的速率快速扫描、精确测试,测得锂离子在该颗粒中的扩散系数约为2.4 ~ 3.2?10-11 cm2?s-1,电化学反应的控制步骤为锂离子的固相扩散控制. 另外,LiFePO4颗粒在该单颗粒微电极构成的电池中表现出良好的循环稳定性. 这些显示了单颗粒微电极在电极材料特性研究中的可行性.     

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.     

采用粉末电极技术改善葡萄糖氧化酶电极的抗干扰性能

研究了对电流型ＧＯＤ电极有干扰作用的抗坏血酸、尿酸、Ｌ－半胱氨酸和对－乙酰氨基苯酚在铂、玻碳以及由Ｋｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ碳黑填制的粉末微电极上的电化学行为。结果表明：由于这些杂质的电化学活性较高,难以通过选择电极材料及改变工作电位来完全避免它们的干扰作用。然而,抗坏血酸、尿酸及对－乙酰氨基苯酚在粉末微电极上极限电流是由电极端面液相中的扩散传质所控制的,只与电极的表现直径有关而与其真实表面积无关,因而采用粉末微电极技术可明显地提高ＧＯＤ电极的信噪比。     

纳米氧化物对MH/Ni电池负极电化学性能影响的研究

采用纳米氧化铜作为添加剂掺杂制备MH/Ni电池负极, 研究了氧化铜在电极内部的反应机理, 考察了修饰后电极储备容量的变化, 及电极的电化学性能, 并应用EIS方法探讨了电极性能改善的作用机理. 循环伏安测试表明, 氧化铜在首次充电时被还原成铜并沉积在合金颗粒表面. 电化学测试表明, 掺杂后合金电极的电化学性能显著提高. EIS分析表明, 掺杂后合金电极的导电性提高, 电化学活性增强.     

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。     

Kinetic and thermodynamic studies of hydrogen storage alloys as negative electrode materials for Ni/MH batteries: a review

This paper reviews the present performances of intermetallic compound families as materials for negative electrodes of rechargeable Ni/MH batteries. The performance of the metal-hydride electrode is determined by both the kinetics of the processes occurring at the metal/solution interface and the rate of hydrogen diffusion within the bulk of the alloy. Thermodynamic and electrochemical properties for each hydride compound family will be reported. The steps of hydrogen absorption/desorption such as charge-transfer and hydrogen diffusion for evaluating the electrochemical properties of hydrogen storage alloys are discussed. Exchange current density (I ₀) and hydrogen diffusion coefficient (D _H) are the two most important parameters for evaluating the electrochemical properties of metal hydride electrode. The values of the two parameters for a number of hydrogen storage alloys are compared. The relationship between alloy composition and electrochemical properties is noted and evaluated.     

新型AB5储氢合金表面修饰方法及机理研究

探索了一种储氢合金表面修饰的新方法. 在HF和CuSO₄的混合溶液中对MH/Ni电池负极材料AB₅型储氢合金进行表面处理, 研究了HF含量对反应的影响；考察了铜颗粒沉积量对表面修饰的影响；测试了修饰后合金电极的电化学性能；应用交流阻抗分析了表面修饰对合金性能影响的作用机理. 电化学测试结果表明, 表面修饰后合金电极具有更好的高倍率放电能力和循环稳定性. EIS分析结果表明, 表面修饰使合金的活性增强, 导电性提高, 欧姆阻抗及电化学阻抗显著降低. 因此, 这种新型表面修饰方法可以有效地改善合金的电化学性能, 使之更好地满足电动车用动力型电源的要求.     

粉末微电极——Ⅱ. 完全不可逆电极反应体系

在完全不可逆电极反应体系(氧和亚硫酰氯还原)中研究了粉末微电极的行为。可以用微多孔电极模型解释测得的实验结果, 粉末微电极技术可以广泛用于研究各种粉末催化剂的电催化行为并可能制备高灵敏、响应快的微型电化学传感器。