四元镧镍系吸氢合金的结构与性质

本文通过吸氢测试和XPS等技术，研究了化学法制备的LaNi_5-x-yM_xM_y′型四元吸氢合金的结构、吸放氢性质、表面性质及其相互关系。这些合金有良好的表面性质，易活化，吸氢量较高。在La-Ni-Co-Mn系列中，氢化物稳定性与合金的晶胞体积之间存在近似的直线关系。     

镁镍系储氢合金的制备研究

镁系储氢合金具有储氢量高，低成本，轻质化等优点。Mg和Mg2Ni的理论储氢量分别为7．6wt％和3．6wt％，远高于其它类储氢合金。但Mg-Ni系合金的室温下吸放氢动力学性质差，在碱性电解液中容易氧化，长期以来Mg2Ni储氢合金并未能向LaNi5型合金那样适用预Ni-MH的负极材料。近年来，对Mg2Ni型合金的性能研究表明，它的理论放电容量接近1000mAh／g，远高于当前主要商用LaNi5型合金（放电容量仅为370mAh／g）。     

富镧稀土镍储氢合金催化甲苯液相加氢反应的动力学研究

研究了由富镧稀土镍储氢合金与甲苯组成浆液储氢体系 ,储氢合金催化甲苯液相加氢反应的动力学特性。考察了反应温度、液相氢浓度等因素对浆液体系内部传质 反应过程的影响。结果表明 ,在实验条件下富镧稀土镍 甲苯浆液体系中甲苯的液相加氢反应速率随反应温度的升高而升高 ,并在 4 90K左右达到最大 ,当温度超过 5 10K后反应速率迅速下降。富镧稀土镍 甲苯浆液体系中甲苯的液相加氢反应为反应控制过程 ,体系中气 液界面和液相主体到催化剂表面的传质阻力完全可以忽略。表现反应速率对甲苯表现为零级 ,对液相氢浓度为一级 ,得到反应动力学模型 ,该模型与实验结果有很好的一致性 ,富镧稀土镍催化的甲苯加氢反应的活化能为 4 1 0 1kJ·mol- 1。     

铜在储氢合金表面包铜电极中的行为

在密封的电池体系中，包铜储氢合金电极具有较好的抗氧化能国和；而在强碱性溶淤 中，铜在电极工作的电位范围内具有一定的稳定性，但当扩展扫描范围，将出现铜的氧化不这原反应。     

稀土储氢合金浆液的吸氢性能

研究了富镧混合稀土－镍储氢合金与有机溶剂组成的悬浮浆液的吸氢行为。测定了温度,搅拌速度及浆液中合金含量对吸氢速率的影响,并以膜模型进行分析,计算。在温度４０℃和４２ｒ．ｓ＾－１的搅拌速度下,合金含量为０．０８ｋｇ．ｋｇ＾－１的浆液中,金属氢化物的转化率可达９５％。     

储氢材料新合成方法的研究--Ⅲ.置换-扩散法合成Mg2Ni0.75Cu0.25

本文用置换-扩散法合成了三元储氢合金材料Mg_2Ni_(0.75)Cu_(0.25),并对合成的样品进行了吸、放氢性能测试。结果表明,它与氢的反应是可逆的,氢化产物的热分解温度较Mg_2NiH_4有明显的降低。本法合成的样品与冶炼法合成的样品相比较,具有易于活化,吸、放氢速度明显加快等优点。     

沉淀分离光度法测定金属铜钴镍及其合金中微量硅

金属铜钴镍中微量硅的光度法分析 ,由于有色离子的干扰 ,现行的方法中 ,常用萃取方法分离硅[1,2 ] ,使得分析流程长 ;使用有机溶剂污染环境 ,对操作者健康不利。本文采用铁氰化钾 亚铁氰化钾沉淀分离大量铜钴镍等离子 ,让微量硅留于溶液中 ,利用小体积 硅钼蓝吸光光度法较好地解决了大量有色离子中微量硅的分离与测定。1　试验部分1.1　仪器与试剂72 1型分光光度计 (上海第三分析仪器厂 )沉淀剂 :称取铁氰化钾、亚铁氰化钾各 3.8g于2 5 0ml烧杯中 ,加水约 5 0ml,微热溶解后 ,移入10 0ml容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,混匀。硅标准溶液 :以高…     

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.     

LaMg8.40Ni2.34合金的相结构和储氢性能

利用真空感应熔炼和退火方法制备了LaMg_8.40Ni_2.34合金. 采用X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)和压力-组成-温度(PCT)测试仪测试了合金的相组成、微观形貌和储氢性能. LaMg_8.40Ni_2.34合金由La₂Mg₁₇、LaMg₂Ni和Mg₂Ni组成,且在第一次吸放氢循环中就可以完全活化. 在558 K下的可逆储氢量为3.01%(质量分数), 合金的PCT曲线表现出双吸氢平台, 分别对应着形成的MgH₂和Mg₂NiH₄. 但是放氢曲线却只有一个平台出现, 这是由MgH2和Mg2NiH4之间的协同脱氢作用产生的. LaMg_8.40Ni_2.34合金在吸放氢时的活化能分别为(52.4±0.4)和(59.2±0.1) kJ·mol^-1, 均低于Mg₂Ni合金. 与纯Mg和Mg₂Ni合金相比, LaMg_8.40Ni_2.34合金具有良好的活化性能、较高的储氢性能和优良的动力学性能.     

MH/Ni电池用稀土系储氢合金的失效及回收研究

探讨了深度过放电对MH／Ni电池负极储氢合金的影响。发现在过放电后，负极储氢合金的XRD结构图中，除了储氢合金的主相外，还出现了十分明显的Al(OH3),La(OH)3的衍射峰。结合各种情况下储氢合金失效的,原因利用化学处理及再熔炼的方法对失效MH／Ni电池的负极粉进行了回收实验，并对比了回收合金与原合金的结构及电化学性能。XRD测试结果表明回收合金与原合金的结构相同，均为CaCu5型。恒电流充放电实验发现，回收合金与原合金粉相比，放电容量接近，放电电位高。不寿命测试结果表明，回收合金较原合金容量衰减更缓慢。     

Ti基准晶复相材料电极的电化学储氢性能

通过电弧熔炼和铜辊急冷技术分别制得Ti1.4V0.6Ni准晶材料和V5Ti9Zr26.2Ni38Cr3.5Co1.5Mn15.6Al0.4Sn0.8（VTZN）合金材料,再用球磨法得到Ti1.4V0.6Ni+20%(质量分数)VTZN的复相材料,研究了该复相材料的组织和电化学储氢特性。 结果表明,复相材料的相组成包括正二十面体准晶相（I-phase）、面心立方相（FCC）和体心立方相（BCC）。 复相材料作为镍氢电池负极,在303 K和放电电流密度为30 mA/g条件下,最大放电容量可达310 mA·h/g,放电性能优于Ti1.4V0.6Ni合金负极。     

La0.8-xPrxMg0.2Ni3.2Co0.4Al0.2(x=0～0.4)储氢合金的相结构与电化学性能

研究了Pr替代La对La0．8-xPrxMg0．2Ni3．2Co0．4Al0．2（X=0～0．4）储氢合金相结构与电化学性能的影响。XRD及Rietveld全谱拟合方法分析表明，合金主要由PrsCo-9，Ce5Co-9及CaCu5型物相组成。随着Pr含量x值的增加，合金中A5B19型物相（Pr5Co19＋Ce5Co19）逐渐增多，同时各物相的晶胞参数（a，c）和晶胞体积（y）均减小。电化学测试表明，x值的增加对合金电极的活化性能影响不大，但可显著提高合金电极的循环稳定性。合金的高倍率放电性能（HRD）随着x的增加呈增加趋势，在x=0．3时存在最大值（HRD900=89．6％）；合金电极的HRD主要由合金电极表面的电荷迁移速率所控制。     

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     

Mg_2Ni_(1-x)Co_x合金相的固溶烧结法制备及结构和储氢性能

采用固溶烧结法制备了Mg_2Ni_(1-x)Co_x(x=0.10,0.15,0.20)合金,利用X射线衍射仪和压力-组成-温度测试仪等研究了Co含量对合金相结构和储氢性能的影响.结果表明,合金由Mg_2Ni型Mg_2(Ni,Co)主相及少量Mg和Mg Ni3Co新相组成.Mg2(Ni,Co)具有良好的可逆储氢性能,吸氢形成Mg_2Ni_(0.9)Co_(0.1)H_4型四元氢化物,其具有与父系氢化物HT-Mg_2NiH_4相近的放氢焓变(ΔHd=63.9 k J/mol H2).Mg_2Ni_(1-x)Co_x(x=0.10,0.15,0.20)合金具有良好的放氢动力学性能,二维相界面迁移为放氢过程的控制步骤.随着Co含量的增加,合金的放氢活化能(Ea)降低,其中,Mg_2Ni_(0.8)Co_(0.2)的Ea降低到54.0 k J/mol.     

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