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.     

稀土金属化合物的结构和磁性

本文介绍了稀土金属间化合物的结构特点，通过晶体结构和稀土－３ｄ过滤金属化合物中的三种相互作用分析，解释了磁性特点，同时介绍了矫顽力的两种模型。     

RFe12—xMx金属间化合物的磁性研究

用磁测量和X射线衍射方法研究了1:12型RFeM(M=V或Ti)的结构和内禀磁性。X射线衍射实验表明,它们属ThMn_12型体心四方结构。晶格常数的变化与形成结构的各元素的大小变化规律一致。居里温度主要由3d-3d、3d-4f原子的交换作用决定,用平均场拟合的数据与实验值符合较好。从饱和磁化强度的变化来看,铁与轻稀土磁矩为铁磁耦合,与重稀土磁矩为反铁磁耦合。在低温各向异性场由稀土子晶格决定。文章中还研究了钴、镍替代部分铁后对磁性能的影响。     

新型RE—Fe—N系金属间化合物的结构与磁性

纯二元RE(稀土)-Fe(铁)金属间化合物有两个弱点:一是居里温度低,如Y_2Fe_(17)的T_c只有330K;二是不具有易磁化轴,如RE_2Fe_(17)室温时皆为易磁化面。因此它们不可能作为永磁材料。Nd_2Fe_(14)B的问世,是研制RE-Fe永磁体的一个重大突破。但是,Nd_2Fe_(14)B仍未完全摆脱RE-Fe金属间化合物的通病,它的居里温度不够高,温度稳定性不好,限制了它的广泛应用。近来作为新型RE-Fe永磁材料的研究对象SmTiFe_(11),其居里温度与     

Mg基非晶合金及La-Mg-Ni基复合物储氢电极的结构与电化学性能

Mg50Ni50非晶合金具有较高的初始放电容量（500mAh／g），有希望成为Ni-MH二次电池的负极合金材料。但较差的循环稳定性限制了它的进一步开发和应用。为此，本研究采用机械合金化方法，基于Mg侧进行元素替代，获得了四元Mg0.9-xTi0.1PdxNi（X=0．04-0．1）储氢合金。XRD和TEM分别从宏观和微观角度证实该系列合金仍为非晶态合金。本研究还发现，随着Pd含量的增加，腐蚀电流降低；合金的抗腐蚀能力提高。当Pd含量达到0．1的时候，Mg0.8Ti0．1Pd0．1Ni合金的耐蚀能力达到最大，其容量保持率也达到最高，经80次循环后放电容量仍然保持在200mAh／g以上。 AB3型La-Mg-Ni储氢合金与Mg基合金类似之处在于：具有较高的初始放电容量但循环容量保持率较低。为此，本研究将AB3型La0.7Mg0.3Ni3.5合金与具有较高循环稳定性的AB2型Ti0.17Zr0．08V0.35Cr0．1Ni0．3合金相复合，获得新型AB3-AB2复相合金。XRD研究表明复合物中La0．7Mg0．3Ni3．5和Ti0.17Zr0.08V0．35Cr0．1Ni0．3仍旧保持原有结构。扫描电镜（SEM）研究发现，复合物颗粒的平均尺寸在50μm左右。由于Ti0．17Zr0．08V0.35Cr0．1Ni0．3相的防护，复合物的耐腐蚀能力及100次循环容量保持率（62．3％）得以显著提高。     

Ti-Al系金属间化合物的价电子结构分析

1　引言ＴｉＡｌ系金属间化合物因具有良好的高温性能与很低的密度在未来航空航天及兵工等方面有着美好的应用前景,但由于极低的室温脆性使其真正投入商用仍很困难.脆性一直是材料科学所关注的问题,这些年来虽在这方面做了大量工作,但大多研究仍停留在实验规律上[1].为深入理解脆性,从物理机理特别是化学键本质上探讨已势在必行.近年来已有人[2]从电子结构或电荷密度分布来解释ＴｉＡｌ的脆性本质,也有人[3]从价电子结构来分析Ｔｉ3Ａｌ的强韧性,但就整个ＴｉＡｌ系金属间化合物的全面分析而言,这些工作还缺乏系统性.固体与分子经验电子理论…     

富铁稀土金属间化合物永磁材料的研究进展

富铁ThMn₁₂型R(Fe, M)₁₂(R=稀土,M=其他元素)和Th₂Ni₁₇/Th₂Zn₁₇型R₂Fe₁₇金属间化合物通常被命名为1-12和2-17型化合物;它们已被开发成为稀土基磁性合金中重要的系列化合物。随着以Sm₂Fe₁₇N_x和R(Fe, M)₁₂N_x(R=Pr, Nd)等氮化物为代表的“间隙原子效应”的发现,以及稀土资源的绿色开采和综合利用的发展,对富铁稀土-过渡金属间化合物的研究成为热点。其中,Sm(Fe, Co)₁₂化合物和间隙原子调制的R(Fe, M)₁₂N(R=Pr, Nd), Sm₂(Fe, M)₁₇N_x等富铁材料的内禀磁性能与作为当前主流应用的高性能永磁材料Nd_2...     

负载镍的金属有机骨架化合物在温和条件下的储氢性能

利用传统的浸渍法在一种金属有机骨架化合物MIL-101(Cr3F(H2O)2O[(O2C)-C6H4-(CO2)]3.nH2O,n≈25)上负载金属镍,制备了Ni/MIL-101复合材料.通过采用不同的浸渍手段(过量浸渍,等体积浸渍)和不同的还原方法(液相化学还原,固相加氢还原)制得了不同的Ni/MIL-101样品,并考察了这些样品在温和条件(25~100℃,0.01~4MPa)下的储氢性能.结果表明,Ni/MIL-101样品的储氢性能均比MIL-101的储氢性能有所改善.其中,采用过量浸渍和液相化学还原相结合制备的Ni/MIL-101样品的储氢性能最佳,储氢量可达1.02%.     

CeFe10.5Si2.5金属间化合物晶体结构、磁性和磁熵变特性研究

通过X射线衍射和磁性测量等手段对金属间化合物CeFe10.5Si2.5的晶体结构、磁性以及磁熵变进行了研究. 结果表明,经过对铸态样品进行12 h退火所得的金属间化合物CeFe10.5Si2.5晶体为单相立方NaZn13型结构; 在1.5 T外磁场下居里温度TC～206 K附近的最大等温磁熵变为10.7 J·kg-1·K-1,并随着外磁场的增大而迅速增大; 从Arrott曲线中可以看出,在此化合物中没有明显的巡游电子变磁转变特性,但从低磁场下的热磁曲线可知,磁化强度在居里温度处发生陡峭的变化,这应该是该化合物获得大磁熵变的原因.     

镁基储氢合金的表面处理和表面催化

表面处理作为储氢合金性能改善的有效手段，近年来得到了很好的发展和应用，本文简要介绍了镁基储氢合金表面处理的主要方法及其对合金性能的影响。     

La-Fe基NaZn13型化合物的磁场诱导熵变研究

围绕具有一级磁性相变的La-Fe基NaZn13型化合物的磁场诱导熵变研究,从室温磁制冷目的出发讨论了材料研究和熵变机制。La-Fe-Si在190K附近5T磁场下的熵变值可达29J.kg-1.K-1。用少量Co替代Fe,可以获得室温附近5T磁场下熵变为15J.kg-1.K-1的大熵变材料。这类材料中的熵变主要由磁有序熵变和晶格熵变组成。分析了一级磁性相变体系中磁有序熵变和晶格熵变对总熵变的贡献,并发现大的熵变来源于被晶格贡献抵消后的磁有序熵变。     

过化学计量比La(NiMnFe)6.0贮氢合金的晶体结构和电化学性能

详细研究了无Co过化学计量比合金LaNi(4.75-x)FexMn1.25及LaNi4.75Mn(1.25-x)Fex(x=0.2～0.7)在1000℃168 h固溶及均匀化退火条件下合金的相结构及电化学性能.X射线衍射(XRD)及能谱分析(EDS)表明,La(NiMnFe)6.0退火合金由过化学计量比CaCu5型结构吸氢主相和含Ni-Fe-Mn三元组分少量的第二相组成.当Fe元素替代合金中的Ni时,合金晶胞体积增大,主相的化学计量比及Mn的固溶度有所增加.而当Fe元素替代合金中的Mn时,合金的晶胞体积减小,主相的化学计量比减小.电化学测试表明,Fe替代合金中的Ni时合金电极的放电容量较低但循环稳定性好;Fe替代Mn时合金电极放电容量较高但循环稳定性差.分析原因可能是由于两系列合金中Mn原子哑铃对数量上的差别所引起的,并基于B端双原子哑铃占位模型分析了合金B端组成和结构对合金电极性能的影响,提出了改善合金综合电化学性能的方法.     

钇替代镧对La-Mg-Ni系储氢合金晶体结构及其电化学性能的影响

通过少量Y对La的取代,研究了La0.75-xYxMg0.25Ni3.17Al0.13和La0.75-xYxMg0.25Ni3.37Al0.13(其中x=0.00,0.05,0.10)体系中Y对合金晶体结构及电化学性能的影响。通过X射线衍射实验、电化学性能测试,结果表明上述两体系主相为Ce2Ni7相、Pr5Co19相。少量的取代对活化性能、最大放电容量影响不大,但对循环稳定性、放氢平台压影响显著,而且在不同主相结构中,影响效果不一样。当x从0.00增大到0.10时:主相为Ce2Ni7相La0.75-xYxMg0.25Ni3.17Al0.13的S80%由222周下降到112周,放氢平台压则由0.015 MPa上升到0.045 MPa;而主相为Pr5Co19相La0.75-xYxMg0.25Ni3.37Al0.13的S80%由172周下降到127周,放氢平台压则由0.019 MPa上升到0.076 MPa。     

退火对富铈Mm(NiCoMnAl)5储氢合金电化学性能的影响

研究了热处理对富铈Mm(NiCoMnAl)5合金晶体结构和电化学性能的影响,实验发现热处理使合金的X射线衍射峰变尖变窄,表明热处理使合金的成分变得均匀,晶格畸变和缺陷减少;但同时,合金的过电势和充放电电势滞后明显增加,特别是在高电流密度150mA·g-1充放电,合金的充放电电极势之间产生了很大的滞后。扫描电镜结果显示,退火合金比铸态合金的晶粒更大更完整;电化学测试结果表明,热处理后合金电化学容量和循环寿命均降低。     

热处理对La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1储氢合金微观组织和电化学性能的影响

在氩气气氛和1173 K保温条件下对La0.63 Gd0.2 Mg0.17Ni3.1 Co0.3 Al0.1储氢合金进行不同时间(t=8 ～168 h)的热处理,采用电感耦合等离子发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)、电子探针显微分析方法(EPMA)和电化学测试分析方法对比研究了退火时间对合金显微组织演化和电化学性能的影响.研究结果表明,铸态合金组织由Ce2 Ni7型、Gd2Co7型、Pr5 Co19型、PuNi3型和CaCu5型相组成,其Ce2 Ni7型相的丰度为78.9％,随退火时间的延长,退火合金中Ce2 Ni7型相的丰度逐渐增加,当退火时间t=168 h时其相丰度达到94.5％,Ce2 Ni7型相结构的晶胞参数和晶胞体积随退火时间增加而减小.电化学测试分析表明,退火合金电极的电化学性能与Ce2 Ni7型相的丰度有密切关系,退火时间对合金电极的活化性能影响不大,但合金电极放电容量随退火时间的延长逐渐提高,当t=168 h时,合金电极放电容量达到最大值386.8mAh·g-1;退火时间对合金电极循环稳定性的提高和改善有不同程度的影响,当退火时间t=16～168 h时,经100次充放电循环后,其电极容量保持率S100=90.3％～91.5％.热处理能有效改善合金电极电化学反应的动力学性能,但不同退火时间对合金电极的高倍率放电性能影响不明显.     

稀土富过渡族金属化合物的形成条件、晶体结构和磁性能(Ⅰ)

稀土(R)富过渡族金属(T)化合物是探索新型稀土永磁材料的主要研究对象,其磁性能与晶体结构密切相关。本文系统综述了我们近年来针对二元化合物不存在的情况下,通过第三组元M的稳定作用,合成和稳定具有CaCu5型衍生结构的化合物Rm-nT5m+2n(包括R(T,M)7,R2(T,M)17,R3(T,M)29和R(T,M)12),具有NaZn13型结构的化合物R(T,M)13,以及m层RT5和n层RT3B2组合的化合物Rm+nT5m+3nB2n等方面的主要研究结果。重点讨论了这些化合物的晶体结构、形成条件和磁性能,阐述了加入M对化合物的稳定作用机制,及M的晶体学占位对磁性能的影响。研究结果表明:M的加入不仅能够起到稳定化合物的作用,往往还可以显著改善化合物的磁性能。     

Properties of Bulk In-Pt Intermetallic Compounds in Methanol Steam Reforming

Heterogeneous catalysts are often complex materials containing different compounds. While this can lead to highly beneficial interfaces, it is difficult to identify the role of single components. In methanol steam reforming (MSR), the interplay between intermetallic compounds, supporting oxides and redox reactions leads to highly active and CO₂-selective materials. Herein, the intrinsic catalytic properties of unsupported In₃Pt₂, In₂Pt, and In₇Pt₃ as model systems for Pt/In₂O₃-based catalytic materials in MSR are addressed. In₂Pt was identified as the essential compound responsible for the reported excellent CO₂-selectivity of 99.5 % at 300 °C in supported systems, showing a CO₂-selectivity above 99 % even at 400 °C. Additionally, the partial oxidation of In₇Pt₃ revealed that too much In₂O₃ is detrimental for the catalytic properties. The study highlights the crucial role of intermetallic In−Pt compounds in Pt/In₂O₃ materials with excellent CO₂-selectivity.     

La-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金的结构与电化学性能

合金结构研究表明,La2-xMgxNi7(x=0.3～0.8)主要由Ce2Ni7,Gd2Co7,PuNi3型物相组成.合金中Mg含量对合金相结构有着重要影响,主相的晶胞参数随Mg含量(x)的增加呈线性减小,合金的吸放氢平台也随之升高.电化学测试表明,随合金中Mg含量的增加,合金电极的放电容量先增大后减小,合金电极的循环稳定性呈恶化趋势,La1.4Mg0.6Ni7合金电极具有最高的电化学放电容量(378 mAh·g-1),La1.6Mg0.4Ni7合金电极具有最佳的循环稳定性(S270=81%).合金电极的高倍率放电性能(HRD)随Mg含量的增加而增大.当合金中Mg含量较低时(x≤0.5),合金电极反应速度控制步骤为氢在合金体相中的扩散;当Mg含量较高时(x≥0.5),合金电极反应速度控制步骤转变为电极表面的电荷转移.     

LaNi_(3.8-x)Al_x(0≤x≤0.5)多相储氢合金的结构及电化学性能

采用真空电弧熔炼法制备了LaN i3.8-xA lx(0≤x≤0.5)储氢合金,并在氩气气氛中进行退火处理。通过X射线衍射(XRD),S ievert′s方法和电化学测试分别分析了合金的物相结构、储氢和电化学性能。研究结果表明:LaN i3.8-xA lx(0≤x≤0.5)合金主要由LaN i5,Ce2N i7,Pr5Co19和Ce5Co19型相组成。随着A l的变化,各相相丰度发生变化,而相丰度的变化影响了合金的滞后和吸/放氢平台压力。随着x的增加,LaN i3.8-xA lx(0≤x≤0.5)合金的放电容量先增大至270 mAh.g-1(x=0.3),然后缓慢降低;在x=0.3时合金显示出较好的充/放电循环稳定性。极化电阻和电化学交流阻抗则随着x的增加缓慢降低,交换电流密度增大,导致高倍率放电有所增大。