钴含量和制备方法对AB5型储氢合金不同温度电化学容量的影响

报道了钴替代镍对储氢合金Ml（NiCoMnAl）5.4的微观结构以及-30-＋80℃的电化学容量的影响，其中钴含量分别为：0，1．31，2．63，3．94，5．25，6．56％（质量分数）。所有合金都先采用真空还原熔炼，然后进行快淬。结果发现，合金在不同温度下的电化学容量取决于合金的成分和制备方法。随钴含量增加，合金在较高温度（40-80℃）下的电化学容量提高，温度较低（-30-0℃）时则容量降低。随温度升高，快淬技术与铸锭技术相比，更能有效地提高舍金的容量。充放电电位曲线分析表明，高钴含量和快淬技术可以提高合金的析氢电位，从而有效地提高合金的高温容量。相反，较低的钴含量和铸态工艺可改善合金低温时的容量，这是由于低钴含量和铸成立工艺可使低温时的析氢电位提高，析氢反应滞后，同时充放电的电位差减小。X射线衍射表明，所有合金样品都是单相的六方晶系CaCu5型结构，并且随钴含量增加，晶格参数增大。由于成分更加均匀同时晶格应力和缺陷减少，快淬带主峰的半高宽值降低。     

铸态和快淬态Mm(NiCoMnAl)5Bx (x=0～0.4)贮氢合金的微观结构与电化学性能

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.     

在纳米晶Co－Mo／Ni复合电极上的析氢反应

采用复合电镀的方法将不同球磨时间制备的高催化活性的纳米晶Ｃｏ－Ｍｏ合金粉直接镀在电极表面,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活性,并用Ｘ射线衍射、透射电镜及Ｘ射线光电子能谱、扫描电镜监测了Ｃｏ－ＭＯ合金粉的物相结构、晶粒尺寸和复合镀层的成份、形貌,实验结果表明,Ｃｏ－Ｍｏ纳米晶合金粉有较高的析氢催化活性。球磨使钴钼粉合金化成为纳米晶,一方面增加了复合镀层的真实表面积,另一方面由于纳米晶合金具有高比例的表面活性原子,致使析氢活化能降低,加快了析氢反应,研究表明在不太高温度下,电化学脱附的活化能和整个析氢反应的活化能一致。说明电化学脱附为速度控制步骤。     

热处理对La4MgNi19储氢电极合金结构和性能的影响

以感应熔炼和不同的热处理工艺制备了La₄MgNi₁₉合金, 用X射线衍射(XRD)和电化学测试系统研究了该合金的相结构和电化学性能. 结构分析表明: 当热处理工艺为900 °C+水淬时, 合金主要由CaCu₅结构的LaNi₅相和少量未知相组成; 当热处理工艺为900 °C退火时, 合金主要由Pr₅Co₁₉、Ce₅Co₉结构的(La, Mg)₅Ni₁₉相及少量CaCu₅结构的LaNi₅相组成. 淬火和退火后合金的电化学循环稳定性(S₁₀₀)分别为49.7%及76.0%, 合金电极的电化学性能和相结构密切相关. 退火热处理有利于生成Pr₅Co₁₉、Ce₅Co₉型相. 在La-Mg-Ni 系储氢合金中, La₄MgNi₁₉合金电化学循环稳定性不及La₃MgNi₁₄合金.     

LaNi5-xMx高温氢化的歧化行为

采用Ｘ射线衍射、差热分析及电化学方法，研究了吸氢合金ＬａＮｉ５－ｘ－Ｍｘ（Ｍ＝Ｍｎ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ａｌ）在高温氢化反应时的歧化行为及其反应产物的电化学性能。ＬａＮｉ５－ｘＭｘ在２．５ＭＰａ氢压和５５０℃以上保温一地间后可发生明显的歧化反应，并析出纳米相镍。歧化反应的程度与加热温度、时间、第三组元Ｍ及合金的生成焓关系密切。电化学交换电流密度测定表明，经歧化反应得到的含纳米相镍的复相组织与原始合金     

铸态及快淬态CeMg10Ni2合金电化学储氢热力学及动力学性能研究

为了改善CeMg₁₀Ni₂合金的电化学储氢性能,快淬技术被用来制备具有非晶纳米晶结构的CeMg₁₀Ni₂合金. 运用X射线衍射及高分辨透射电镜对合金的微观结构及其相组成进行分析. 通过恒电流充放电、高倍率放电、交流阻抗以及动电位极化测试对合金的电化学性能进行了详细研究. 研究结果表明,铸态合金由多相结构组成,经过快速凝固处理的合金内部含有大量的非晶纳米晶结构,而且增加的凝固速度可以增强合金内部的非晶纳米晶形成能力. 快速凝固处理减小了合金的热力学参数（ΔH和ΔS）,降低了合金氢化物的热稳定性,改善了电化学放电容量. 另外,快速凝固处理显著改善了合金的电化学动力学性能,合金的表观活化能变化进一步解释了这一结论.     

钇对Mg-Mn合金腐蚀性能的影响

采用熔盐保护技术制备Mg-Y-Mn合金,并对合金进行挤压处理,获得不同Y含量的镁合金。利用光学显微镜观察添加不同Y合金的挤压态显微组织,采用X射线衍射仪(XRD)对样品进行相结构分析,利用扫描电子显微镜(SEM)检测表面微观形貌,使用电化学测试系统对合金进行极化曲线及交流阻抗测试。结果表明:随着Y含量的增加,合金晶粒细化,平均晶粒尺寸在10,4,3μm。电化学测试结果显示,随Y含量的增加合金的自腐蚀电位正移,从-1.551 V增加到-1.505 V,增加了46 mV,合金显示较好的耐腐蚀倾向,具有较好的耐腐蚀性能。     

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。     

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.     

新型三维网状锡-钴合金负极材料的结构与性能

应用电沉积技术制备了三维网状结构的Sn-Co合金负极材料, 采用XRD、SEM和电化学方法考察了该负极材料的结构和性能. XRD分析表明, 该三维网状结构的Sn-Co合金镀层为六方固溶体结构. 其电化学性能测试表明: 三维网状结构Sn-Co合金微晶电极的性能稳定, 其首次放电容量高达493.4 mAh•g−1, 首次库仑效率达80.03％, 而平面结构Sn-Co合金电极的首次库仑效率为63.47％. 经50周充放电循环后, 三维网状结构Sn-Co合金电极的放电容量为329.6 mAh•g−1, 放电容量保持率为66.8％；SEM分析表明: 三维网状Sn-Co合金电极表面是由大小不一、高低不同的“岛”紧密排列在一起；“岛”和多孔结构的存在, 缓冲了锂嵌入时体积的膨胀, 部分抑制了材料结构的变化, 减缓了电极容量的衰减, 改善了电极的循环性能.     

V2.1TiNi0.4Zr0.06Cu0.03M0.10 (M=Cr,Co, Fe,Nb, Ta)储氢合金的微结构及电化学性能

采用磁悬浮感应熔炼方法制备了V2.1TiNi0.4Zr0.06Cu0.03M0.10(M=Cr, Co, Fe, Nb, Ta)储氢电极合金, 通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子衍射能谱(EDS)分析和电化学测试等手段系统研究了添加元素M对合金微结构与电化学性能的影响. 结果表明, 所有合金均由BCC结构的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; Cr、Nb 和Ta元素主要分布在合金主相中, 而Co和Fe元素主要分布在第二相中. 电化学性能测试表明, 在V2.1TiNi0.4Zr0.06Cu0.03合金中掺加Cr、Co、Fe、Nb或Ta元素后, 虽然会降低最大放电容量, 但能有效抑制合金中V和Ti的腐蚀溶出, 提高电极充放电循环稳定性; 同时还能明显改善合金的高倍率放电性能. 相比之下, V2.1TiNi0.4Zr0.06Cu0.03Cr0.10合金具有最佳的综合电化学性能.     

退火处理对新型无镁Y0.7La0.3Ni3.25Al0.1Mn0.15储氢合金结构和电化学性能的影响

通过电弧熔炼制备了无镁La-Y-Ni系A₂B₇型Y_0.7La_0.3Ni_3.25Al_0.1Mn_0.15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.     

CoO添加剂对La0.7Mg0.3(Ni0.85Co0.15)3.5贮氢合金电化学性能的影响

为了改善La-Mg-Ni-Co型贮氢合金电极材料的电化学循环稳定性，采用真空中频感应电炉熔炼的方法制备了La0.7Mg0.3（Ni0.85Co0.15）3．5合金，研究了CoO添加剂（添加量分别为0％，2．5％，5％和15％）对其电化学性能的影响。结果表明，当以机械混合的方式在铸态La0.7Mg0．3（Ni0.85Co0.15）3．5合金粉中添加5％CoO时，可使合金电极在高温、低温和室温时的放电容量及室温充放电循环寿命大幅度提高。电化学测试及X射线衍射（XRD）分析结果表明，CoO可能是通过促进La0.7Mg0.3（Ni0．85Co0.15）35合金中某个（些）相的电化学反应，及其本身在充放电过程中发生可逆电化学反应，改善La0．7Mg0．3（Ni0．85Co0．15）3．5合金电化学性能。     

V2.1TiNi0.4Zr0.06Cux(x=0-0.12)储氢合金的微结构及电化学性能

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.     

AB5型多元贮氢合金的化学制备及其性能研究

LaNi5贮氢合金在传统的贮氢应用中得到利用而被充分的研究，但LaNi5用作电池的电极太贵，不稳定，对腐蚀太敏感，而且吸放氢过程中晶胞过度膨胀和收缩，吸放氢前后体积变化率大，从而导致合金严重粉化。为了克服这些缺点，人们采用添加辅助元素部分取代基本元素的方法。即用混     

微波合成法制备锂离子电池正极材料Li2FeSiO4

研究了一种制备锂离子电池正极材料Li2FeSiO4的新方法. 采用机械球磨结合微波热处理合成了Li2FeSiO4正极材料. 通过XRD、SEM和恒流充放电测试, 对样品结构、形貌和电化学性能进行了表征和分析. 与传统固相法合成的材料在晶体结构、微观形貌以及充放电性能方面进行了比较. 结果表明, 微波合成法可以快速制备具有正交结构的Li2FeSiO4材料; 在650 ℃时处理12 min, 获得了纯度高、晶粒细小均匀的产物, 该产物具有较高的放电比容量和良好的循环性能. 在60 ℃下以C/20倍率(电流密度, 1C=160 mA·g-1)进行充放电, 首次放电容量为119.5 mAh·g-1, 10次循环后放电容量为116.2 mAh·g-1. 与传统高温固相法相比, 微波合成法制备的材料具有较高的纯度、均匀的形貌和较好的电化学性能.     

LaMg_(11)Zr+Ni合金电极电化学性能研究

以LaMg11Zr为母体合金,由机械合金化方法制备LaMg11Zr+200%N i合金,用X射线衍射(XRD)测定球磨时间对非晶相化的影响,20 h合金即可达到完全非晶态化,合金电极化学性能和循环寿命最好.     

Corrosion resistant performances of alkanoic and phosphonic acids derived self-assembled monolayers on magnesium alloy AZ31 by vapor-phase method

Alkanoic and phosphonic acid derived self-assembled monolayers (SAMs) were formed on magnesium alloy by the vapor phase method. AFM and XPS studies showed that SAMs were formed on Mg alloy. The chemical and anticorrosive properties of the SAMs prepared on magnesium alloys were characterized using contact angle measurements, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and electrochemical measurements. Water contact angle measurements revealed that, although SA and ISA have the same headgroup to anchor to the magnesium alloy surface, the packing density on the magnesium alloy surface could be considerably different. The contact angle hysteresis of SAMs with a carboxylate headgroup is much larger than that of SAMs with a phosphonic acid group. The XPS O 1s peaks indicated more likely a mix of mono-, bi-, or tridentate binding of phosphonic acid SAM to the oxide or hydroxide surface of the Mg alloy. The electrochemical measurements showed that the phosphonic acid derived SAM had better corrosion resistance compared to alkanoic acid derived SAM. The chemical stability of SAMs modified magnesium alloy was investigated using water contact angle and XPS measurements. The water contact angle and XPS measurements revealed that the molecular density of OP and PFEP on magnesium alloy would be higher than those of SA and ISA on magnesium alloy.     

卷绕式铅酸蓄电池板栅材料的研究

0引言制作高功率的卷绕式铅酸蓄电池,目前日益受到广泛关注。薄型极板是卷绕式铅酸蓄电池的显著特点之一。很薄的极板决定着卷绕式铅酸电池的优良性能。制造薄极板的前提是要先制得薄板栅。卷绕式铅酸蓄电池的板栅一方面要起到传统板栅支撑活物质与作为导电电极的作用,另一方面要求这种合金制成板栅后可以卷绕,所以硬度与脆性不能太大。此板栅一般要加工成厚度为0.2￣0.5mm的铅箔。而有报道制得更薄的板栅,厚度达到0.05￣0.08mm,可以说做到了薄如纸[1]。制作这样薄的板栅一般采用压延的方式,首先的问题就是选择何种合金材料,然后是其电化学…