一、以多元合金化改進球磨Mg基貯氫電極合金循環(huán)穩(wěn)定性的研究(論文文獻綜述)
劉琦[1](2020)在《鑄態(tài)及快淬態(tài)Mg2-xCaxNi(x=00.30)合金的微結(jié)構(gòu)特征與電化學(xué)性能》文中研究表明在化石燃料日趨緊張的今天,開發(fā)和利用清潔能源至關(guān)重要,這為儲氫合金的應(yīng)用帶來了廣闊的前景。在儲氫合金的諸多應(yīng)用領(lǐng)域中,作為MH-Ni電池負極材料的應(yīng)用是最具經(jīng)濟價值的。隨著時代的發(fā)展,人們對MH-Ni電池性能的要求日趨嚴苛,開發(fā)具有綜合性能更為優(yōu)異的MH-Ni電池負極材料迫在眉睫。Mg基儲氫合金因其具有理論容量高、質(zhì)量輕及儲量豐富等優(yōu)點備受關(guān)注。但限于室溫容量低、循環(huán)壽命差等缺點,仍無法滿足實際應(yīng)用。儲氫合金的電化學(xué)性能與主要吸氫相的豐度、微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)成分等密切相關(guān)。為此,采用元素替代及快淬處理對Mg2Ni合金的電化學(xué)性能進行了改善,對鑄態(tài)及快淬態(tài)合金Mg2-xCaxNi(x=0~0.30)的微結(jié)構(gòu)特征與電化學(xué)性能進行了系統(tǒng)研究,并得到了一些重要結(jié)論。通過對鑄態(tài)儲氫合金Mg2-xCaxNi(x=0~0.30)的微結(jié)構(gòu)特征及電化學(xué)性能的研究發(fā)現(xiàn),Ca替代Mg后合金為多相結(jié)構(gòu),由Mg2Ni相、Mg Ni2相及Mg2Ca相組成,隨著Ca含量的增大,Mg2Ca相的含量逐漸增大,但主相仍為Mg2Ni相。電化學(xué)測試表明,室溫下Mg2Ni鑄態(tài)合金的最大放電容量最高,為23.92 m Ah/g,經(jīng)50次循環(huán)后容量保持率S50=32.9%。由于Ca的替代會在合金中形成Mg2Ca相,使得鑄態(tài)合金的最大放電容量不同程度的降低,但對循環(huán)穩(wěn)定性有一定的改善。對鑄態(tài)儲氫合金Mg2-xCaxNi(x=0~0.30)采用10 m/s、30 m/s及50 m/s的甩帶速率進行了快淬處理,發(fā)現(xiàn)快淬處理后合金的相組成與鑄態(tài)合金相同,沒有新相產(chǎn)生。隨著甩帶速率的增大,合金的晶粒由粗大的樹枝晶逐漸減小為細小的胞狀晶,最終晶界消失,組織變得連續(xù),且合金的成分趨于均勻,Mg2Ni相的晶胞體積也隨甩帶速率的增大而增大。另外,甩帶速率及Ca替代量的大小共同決定著合金的微觀結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能。隨著甩帶速率及Ca替代量的增大,合金的衍射峰明顯寬化并伴有部分衍射峰的消失,Ca替代量的增多會促進非晶相的形成。電化學(xué)測試表明,室溫下Mg1.80Ca0.20Ni合金的綜合電化學(xué)性能最佳,其中在甩帶速率為10 m/s時,經(jīng)一次循環(huán)即達到最大放電容量37.24 m Ah/g,經(jīng)50次充放電循環(huán)后的容量保持率S50=40.0%,均高于Mg2Ni鑄態(tài)合金。為了解決室溫下鑄態(tài)及快淬態(tài)Mg2-xCaxNi(x=0~0.30)合金電化學(xué)容量低的問題,將電化學(xué)測試溫度提升至353 K后發(fā)現(xiàn),提高測試溫度能夠大幅提高合金的放電容量,同時使放電平臺變寬且變平坦,但合金的循環(huán)穩(wěn)定性均極差,在第一次循環(huán)后即迅速衰減。綜合來看,甩帶速率為10 m/s時的快淬態(tài)合金均具有較大的放電容量。而鑄態(tài)及快淬態(tài)合金的最大放電容量及最佳的放電特性均出現(xiàn)自Mg2Ni合金。其中鑄態(tài)Mg2Ni合金的最大放電容量由室溫的23.92 m Ah/g增大至243 m Ah/g,提高了10.2倍;在甩帶速率為50 m/s時,Mg2Ni合金的最大放電容量由室溫的19.56 m Ah/g增大至348.6 m Ah/g,提高了17.8倍。
陳曉宇[2](2019)在《多元Ti-V-Mn系儲氫合金的顯微組織與吸放氫性能》文中研究指明V基固溶體型儲氫合金具有理論儲氫量高、室溫下快速吸放氫、電化學(xué)容量大等優(yōu)點,成為移動儲能裝置和鎳氫電池負極方面最具潛能的材料之一。具有BCC相和C14 Laves相的Ti-V-Mn系合金的活化性能優(yōu)異,但儲氫量較低,且活化機理和吸放氫機制還缺乏系統(tǒng)深入地研究。本文通過調(diào)控晶格參數(shù)、相比例和熱力學(xué)參數(shù),系統(tǒng)地研究了三元Ti-V-Mn合金的儲氫性能,建立了成分、顯微組織與儲氫性能之間的關(guān)系;通過微量元素替代優(yōu)化合金成分,獲得活化性能和吸放氫性能俱佳的Ti19Hf4V40Mn35Cr2合金;對鑄態(tài)合金進行熱處理,在保持較快的吸氫動力學(xué)基礎(chǔ)上,進一步提高合金的吸放氫量,并揭示了微結(jié)構(gòu)對儲氫性能的作用機制。改變?nèi)辖餞i-V-Mn的成分,對其顯微組織和儲氫性能進行研究,結(jié)果表明:固定V含量,增加Ti/Mn比例能夠增大BCC相晶胞體積,合金的有效儲氫量占吸氫量的最大比例出現(xiàn)在電子原子比為5.45左右或晶格常數(shù)在3.020?時;隨著V含量增加,BCC相增加,儲氫量先增加后降低。這是由于BCC相是吸氫相,C14 Laves相是氫原子進入基體內(nèi)形成氫化物的通道;BCC相增加使得晶格間隙增多,形成大量的氫化物,但是相應(yīng)的氫原子通道減少,進入基體內(nèi)部困難,吸氫量會降低。儲氫性能最佳的三元合金是Ti23V40Mn37,在293 K下的最大儲氫量為3.61 wt.%,303 K下有效儲氫量為1.41 wt.%。元素Zr/Hf(放熱型)分別微量替代三元合金Ti23V40Mn37中的元素Ti,得到四元合金系Ti23-xZrxV40Mn37(x=0,2,4,6,8,10 at.%)和Ti23-xHfxV40Mn37(x=2,4,6at.%)以提高合金的有效儲氫量。結(jié)果表明,這兩種元素都有利于促進第二相C14Laves相的形成,且使C14相由部分小平面和非小平面界面轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆姆切∑矫娼缑?BCC相呈枝晶形貌。當(dāng)Zr的替代量超過6 at.%時,四元合金的等溫放氫曲線出現(xiàn)高壓平臺和低壓平臺,這是因為合金中同時出現(xiàn)柱狀樹枝晶結(jié)構(gòu)的BCC相和等軸樹枝晶結(jié)構(gòu)的BCC相,等軸樹枝晶中氫化物的氫原子易擴散形成高壓平臺;柱狀樹枝晶結(jié)構(gòu)的BCC相中氫化物的氫原子擴散慢形成低壓平臺。元素Hf替代Ti后金屬氫化物穩(wěn)定性增強,合金Ti19Hf4V40Mn37的短期儲氫循環(huán)穩(wěn)定性最優(yōu):二十次吸放氫循環(huán)過程后,合金的有效儲氫量(1.82 wt.%)是初始有效儲氫量的93.3%。其原因是多次循環(huán)后,合金的單氫化物殘余量少且晶格畸變程度小。采用元素Cr(吸熱型)部分替代四元合金Ti19Hf4V40Mn37中的元素Mn,合金中元素Ti含量分布趨于均勻,且富Cr的四面體間隙的種類增加導(dǎo)致有效儲氫量增加,平臺滯后效應(yīng)得到明顯改善。在293 K下,鑄態(tài)合金的最優(yōu)成分是Ti19Hf4V40Mn35Cr2,其有效放氫量高達2.09 wt.%。BCC相與C14 Laves相兩相共存最佳的三元合金成分為Ti23V40Mn37、四元合金成分Ti19Hf4V40Mn37和五元合金成分Ti19Hf4V40Mn35Cr2,對以上合金的活化行為和吸放氫行為進行研究,結(jié)果表明元素添加降低合金的表觀活化能;合金的吸氫過程由形核長大機制轉(zhuǎn)變?yōu)閿U散機制,吸氫速率由前期氫化物的形核率控制變?yōu)闅湓拥臄U散速率控制;放氫過程為形核長大機制。元素Hf替代后的多元合金具有大的晶格間隙且對氫原子更大的吸引力的特點。在吸氫過程前期氫原子被金屬原子迅速吸引,形成氫化物。相互纏結(jié)的位錯為氫化物形成后的氫原子擴散提供通道,氫原子擴散系數(shù)增大,導(dǎo)致鑄態(tài)合金Ti19Hf4V40Mn37和Ti19Hf4V40Mn35Cr2的吸放氫速率快。對儲氫性能優(yōu)異的鑄態(tài)合金Ti19Hf4V40Mn35Cr2進行低溫長時淬火熱處理,顯微組織發(fā)生明顯變化:BCC相由柱狀樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S樹枝晶,球磨后的BCC相晶粒變小甚至存在納米晶,增加晶界數(shù)量。熱處理工藝引起合金的顯微組織變化,導(dǎo)致合金的二氫化物比例增加,且納米晶的出現(xiàn)增加晶界擴散能,有利于氫原子擴散。經(jīng)Kissinger方程計算得到鑄態(tài)和熱處理保溫72h合金的單氫化物(β相)的反應(yīng)活化能依次是83.30 kJ/mol和66.26 kJ/mol,表明熱處理降低單氫化物的穩(wěn)定性。研究其吸放氫性能并發(fā)現(xiàn),淬火態(tài)合金在室溫下首次吸氫量達2.02wt.%,相比鑄態(tài)合金的1.4 wt.%,提高了接近44%;由于BCC相比例的增加,熱處理合金室溫最大吸氫量增長為3.57 wt.%;室溫有效儲氫量高達2.34 wt.%,較鑄態(tài)合金提高了12%。升高溫度后,飽和吸氫合金的放氫相轉(zhuǎn)變依次為:FCC→BCT,BCT→BCC,HfV2H3.97→HfV2,HfH2→Hf。
宋茂成[3](2016)在《V-Ti-Ni基固溶體貯氫合金電極的制備及電化學(xué)性能研究》文中認為本文在V-Ti-Ni三元V基貯氫合金電極的基礎(chǔ)上,選擇V含量較低的V2.1TiNi0.3為基礎(chǔ)合金,優(yōu)化設(shè)計實驗方案,采用真空電弧爐制備合金,分別研究了添加Cr、Zr元素對該電極合金的結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響,應(yīng)用XRD、顯微鏡、SEM等材料分析儀器及恒電流充放電、高倍率放電、線性極化和恒電位階躍等電化學(xué)測試技術(shù)對電極合金的結(jié)構(gòu)和性能進行表征。選取具有最高放電容量的V2.1TiNi0.3Zr0.006貯氫合金,探究Cr取代Ti對該合金結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響。通過研究Cr添加量對V2.1TiNi0.3Crx(x=0,0.2,0.4,0.6)貯氫合金的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:所有合金均由V基固溶體主相和TiNi基第二相組成,且第二相呈網(wǎng)狀分布在晶界上,部分呈顆粒狀分布于合金主相之中。隨著Cr含量增多,合金主相的晶胞體積與合金電極的最大放電容量均逐漸減小,而循環(huán)穩(wěn)定性逐漸增加,同時合金電極的動力學(xué)性能有所改善。在合金中添加Cr使合金電極的活化性能變差,但添加量的進一步增多對其活化性能影響不大。綜合考慮,V2.1TiNi0.3Cr0.4合金的電化學(xué)性能最好,最大放電容量可達442.2mAh/g,20次充放電循環(huán)后容量保持率高達81.91%。對V2.1TiNi0.3Zrx(x=0~0.12)貯氫合金的相結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能進行系統(tǒng)研究。顯微組織及XRD分析表明:無Zr合金由體心立方結(jié)構(gòu)的V基固溶體主相和TiNi基第二相組成,當(dāng)加入Zr后,合金的第二相變?yōu)榫哂辛浇Y(jié)構(gòu)的C14型Laves相而主相不變,所有第二相均呈網(wǎng)狀分布于主相晶界附近;隨著Zr添加量的增加,合金主相的晶胞參數(shù)和晶胞體積呈增大趨勢。研究結(jié)果表明:添加一定量的Zr既可以提高其活化性能,又能提高最大放電容量:同時,隨著Zr添加量的增加,合金電極的高倍率放電能力及交換電流密度均有所提高,但其循環(huán)穩(wěn)定性有所降低。通過比較發(fā)現(xiàn),V2.1TiNi0.3Zr0.06合金電極具有相對較好的綜合電化學(xué)性能。選取上述研究中具有最大放電容量,而循環(huán)穩(wěn)定性差的V2.1Ni0.3Zr0.06為基礎(chǔ)合金,系統(tǒng)研究V2.1Ni0.3Zr0.06Ti1-xCrx(x=0~0.2)貯氫合金的結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能。結(jié)果表明:合金均由體心立方結(jié)構(gòu)的V基固溶體主相及三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的C14型Laves組成,主相和第二相的晶胞體積隨Cr含量的增加逐漸減小;隨著Cr取代量的增加,合金電極的容量保持率、高倍率放電性能及交換電流密度均增大,但會降低其最大放電容量和活化性能,在x=0.2時,合金電極具有最大的容量保持率和交換電流密度,其大小分別為75.39%、152.81mA/g,四次活化后最大放電容量為382mA/g。
張羊換,高金良,許勝,袁澤明,楊泰,趙棟梁[4](2014)在《儲氫材料的應(yīng)用與發(fā)展》文中研究指明車用鎳氫電池性能優(yōu)良、安全可靠、技術(shù)成熟穩(wěn)定,是混合動力車(HEV)比較理想的輔助動力。隨著混合動力車技術(shù)的不斷發(fā)展,動力電池用儲氫合金將迎來一個黃金發(fā)展期。此外,隨著燃料電池技術(shù)的日益成熟與發(fā)展,以氫氣為燃料的電動汽車也將迅速發(fā)展起來,這就要求必須有安全高效的貯氫系統(tǒng)與之相匹配。傳統(tǒng)的液態(tài)及高壓氣態(tài)貯氫方式由于成本、質(zhì)量、體積大小以及安全性等因素限制,無法應(yīng)用于車載貯氫系統(tǒng)。相比之下,金屬氫化物作為一種新型的能源材料,具有貯氫密度高、安全高效及環(huán)境友好等優(yōu)點,將成為未來車載燃料電池的氫載體。文章主要對近期Ni/MH電池用儲氫合金的種類和發(fā)展以及高容量鎂基儲氫材料方面的研究工作做一些綜述分析,以期為未來的研究工作提供參考。
同艷維[5](2014)在《釩基固溶體貯氫合金電極的制備及性能研究》文中指出V基貯氫合金電極具有較高的放電容量,是作為Ni-MH電池負極的核心材料。然而,較高的成本和較低的循環(huán)穩(wěn)定性能限制了其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。本文是在全面綜述V基貯氫合金電極研究進展的基礎(chǔ)上,從降低成本和改善合金電極循環(huán)穩(wěn)定性能出發(fā),選擇較低V含量的VTiCrNi四元合金為基礎(chǔ)合金,以添加或取代的方式加入Mo、Mn、Sn元素以及V2O5金屬氧化物。采用XRD、SEM等研究了合金電極的微觀結(jié)構(gòu);采用高倍率放電、電化學(xué)阻抗、線性極化以及恒電位放電對合金電極的電化學(xué)性能進行表征;采用ICP分析了合金電極充放電后在電解液中的腐蝕成分。最后,通過在電解液中添加ZnO,研究其對合金電極性能的影響。對V2Ti1-xNiCrx(x=0.1-0.7)合金電極的組織結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能進行了研究。結(jié)果表明,合金均由BCC結(jié)構(gòu)的V基固溶體主相和TiNi二次相組成,BCC結(jié)構(gòu)的V基固溶體呈樹枝狀均勻分布,而TiNi二次相則以三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布在V基固溶體主相的周圍。合金電極的活化性能以及最大放電容量均隨著Cr替代Ti含量的增加有所減低;而合金電極經(jīng)過30次充放電后的容量保持率C30/Cmax先升高而后降低,在x=0.5時達到最大值,為91.3%;高倍率放電性能先增大而后減小,適量的Cr替代Ti有利于降低合金電極表面阻抗,提高氫的擴散系數(shù)。因此,合金電極的性能和Ti、Cr比例有關(guān),當(dāng)Cr替代Ti含量x=0.5時,合金電極具有最佳的電化學(xué)性能。通過對V2Ti0.5Cr0.5Ni1-xMx(M=Mo、Sn、Mn)體系合金電極組織結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn),所有合金均具有兩相結(jié)構(gòu),即BCC結(jié)構(gòu)的V基固溶體主相和TiNi二次相,V基固溶體主相呈樹枝狀分布,TiNi二次相以三維網(wǎng)絡(luò)狀分布在V基固溶體相的周圍。Mo和Sn替代Ni對合金電極的最大放電容量Cmax影響不是很大,而Mn替代Ni后,合金電極的最大放電容量明顯增大,在x=0.2時,最大放電容量達到429.3mAh/g。所有合金電極的容量保持率隨著充放電循環(huán)過程的進行均有所降低,尤其是含Mn合金電極的容量衰退最為嚴重,這主要是由于含過多的Mn的合金在充放電循環(huán)過程中,易造成Mn的偏析,合金嚴重粉化,導(dǎo)致合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性能變差。電化學(xué)動力學(xué)研究表明,含Mo的合金電極電化學(xué)動力學(xué)性能隨Mo替代Ni含量的增加先得到改善,而后降低,在x=0.04時,合金電極的高倍率放電性能,交換電流密度和氫擴散系數(shù)均得到最佳值。而Sn和Mn替代Ni之后,合金電極的交換電流密度和高倍率放電性能都降低,不利于合金電極的電化學(xué)動力學(xué)性能。對V2-xTi0.5Cr0.5NiOx(x=0-0.35)合金電極的組織結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能研究,結(jié)果表明,當(dāng)x=0時,合金由BCC結(jié)構(gòu)的V基固溶體相和呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分布在主相周圍的TiNi相組成,隨著x值增加,合金中出現(xiàn)了Ti4Ni2O新相。電化學(xué)測試結(jié)果表明,隨著合金電極中V2O5替代V含量的增加,合金電極的最大放電容量降低,由x=0時的366.8mAh/g減小到x=0.35時的225.3mAh/g。而合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性能得到了改善,經(jīng)過100次充放電循環(huán)后,合金電極的容量保持率由x=0時的69.9%增大到x=0.2時的83.7%。電化學(xué)測試結(jié)果表明,隨著合金電極中V2O5替代V含量的增加,合金電極的高倍率放電性能、交換電流密度和氫的擴散系數(shù)先增大后減小,合金電極在x=0.05時綜合電化學(xué)性能較好,其最大放電容量Cmax為352mAh/g,合金電極經(jīng)過100次充放電循環(huán)后的容量保持率為73.7%,放電電流密度為400mA/g時的倍率放電性能(C400/C60)為70.3%,氫的擴散系數(shù)D為6.51×10-11cm2/s。通過分析V2Ti0.5Cr0.5Ni0.9Mn0.1和V2Ti0.5Cr0.5Ni0.8Mn0.2合金電極在充放電循環(huán)過程中的電極表面形貌、電化學(xué)性能以及合金元素在電解中的腐蝕溶解量得出:隨著充放電過程的進行,合金電極表面裂紋明顯加寬、加深,這既增加了合金電極內(nèi)阻,又阻礙了氫在合金體內(nèi)的擴散,從而導(dǎo)致電荷轉(zhuǎn)移電阻增大,交換電流密度減小,這些因素使得合金電極的放電容量降低,而合金電極中V和Ti元素的腐蝕溶解嚴重。結(jié)果表明,貯氫合金的容量衰退主要是由于合金電極在充放電過程中,活性吸氫元素在電解液中的腐蝕溶解、合金顆粒的粉化、合金電極表面元素的氧化腐蝕以及不可逆氫化物的形成。通過在電解液中添加不同含量的ZnO,分析了在添加不同含量ZnO的電解液中合金電極的表面形貌及電化學(xué)性能,發(fā)現(xiàn)電解液中添加ZnO明顯改善了合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性能,當(dāng)50mL KOH電解液中ZnO添加量為1.2g時,合金電極經(jīng)30次充放電循環(huán)后的容量保持率最大,為97.8%。而隨著電解液中ZnO含量的增加,合金電極的放電平臺變窄,而且傾斜,表明電解液中添加過量的ZnO對合金電極的放電性能產(chǎn)生不利作用。合金電極的交流阻抗值隨著電解液中ZnO含量的增加先減小而后增大,而相應(yīng)的交換電流密度先增大后減小,在50mL KOH電解液中添加0.8g ZnO時,合金電極的動力學(xué)性能相對較好。
蔣明[6](2013)在《La-Mg-Ni系A(chǔ)2B7型貯氫電極合金電化學(xué)性能研究》文中研究指明本論文以目前新能源材料研究熱點之一的高容量La-Mg-Ni系貯氫電極合金為研究對象,提高La-Mg-Ni系A(chǔ)2B7型La0.75Mg0.25Ni3.5貯氫電極合金綜合電化學(xué)性能為目標,利用XRD、SEM、OM、TEM、電化學(xué)工作站、電池測試系統(tǒng)等多種現(xiàn)代分析測試技術(shù),系統(tǒng)研究Mo的多元合金化效果對La0.75Mg0.25Ni3.5-xMox(x=00.5)貯氫電極合金相結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響規(guī)律。優(yōu)選出綜合電化學(xué)性能較好的La0.75Mg0.25Ni3.2Mo0.3貯氫電極合金作為進一步研究對象,研究與探討熔體快淬制備技術(shù)、退火后處理手段對該貯氫電極合金相結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響規(guī)律與作用機制。運用多元合金化法成功在La0.75Mg0.25Ni3.5-xMox(x=00.5)貯氫電極合金中引入Mo,有效提高電極合金電化學(xué)反應(yīng)速率和改善合金的放電電壓特性及高倍率放電性能。Mo的引入促進了高催化活性MoNi4相的生成和兼具吸氫及催化作用的LaNi5相含量的增加。隨Mo含量增加,電極合金高倍率放電性能HRD900由82.58%(x=0)增大至86.72%(x=0.5),增幅達到5.1%;當(dāng)x=0.3at.%時,合金表現(xiàn)出較好的綜合電化學(xué)性能:N=4,Cmax=378.66mAh/g,HRD900=84.75%,S100=76.68%。采用新型熔體快淬制備技術(shù),通過改變淬速V來控制合金內(nèi)部相結(jié)構(gòu)組成與分布,成功制備出成分均勻、無偏析雜質(zhì)、晶粒細小的La0.75Mg0.25Ni3.2Mo0.3貯氫電極合金。隨著淬速V增加,循環(huán)穩(wěn)定性能較好的LaNi5相含量增多,合金的循環(huán)穩(wěn)定性能得到明顯提高,合金100次循環(huán)電容保持率S100由76.61%(V=0m/s)增加到83.2%(V=30m/s),增幅達8.6%。等溫退火處理能夠有效改善La0.75Mg0.25Ni3.2Mo0.3貯氫電極合金組織成分均勻化,增大合金晶胞體積及可容H間隙體積,提高電極合金的放電容量。當(dāng)退火溫度T=1123K時,電極合金具有較好的相結(jié)構(gòu)組織均勻度,并表現(xiàn)出最為優(yōu)異的綜合電化學(xué)性能:N=4,Cmax=386.86mAh/g,HRD900=86.68%,S100=79.98%。此時的合金最大放電容量Cmax相比于基體合金提高2.9%。
李瑞[7](2013)在《低鈷La-Mg-Ni基貯氫電極合金的結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能》文中研究指明本文以La0.7Mg0.3Ni2.65Co0.75Mn0.1合金為研究對象,采用XRD和SEM等材料分析方法以及恒電流充放電、電化學(xué)阻抗譜、線性極化和陽極極化等電化學(xué)測試技術(shù),系統(tǒng)研究了Ca和Si分別部分替代Mg和Co對合金結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響,并在此基礎(chǔ)上,通過熱處理溫度優(yōu)化,進一步改善了低鈷La-Mg-Ni系貯氫電極合金的綜合電化學(xué)性能。系統(tǒng)研究了La0.7Mg0.3-xCaxNi2.65Co0.75Mn0.1(x=0.05-0.15)合金的結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能。結(jié)果顯示,合金主要由LaNi5和(La,Mg)Ni3組成,隨Ca含量的增多:LaNi5相豐度相對增多而(La,Mg)Ni3相豐度相對減少,合金中出現(xiàn)了少量(La,Mg)2Ni7相;合金最大放電容量逐漸降低,但循環(huán)穩(wěn)定性能提高,動力學(xué)性能得到改善。其中,當(dāng)x=0.1時,合金具有較好的綜合電化學(xué)性能,其最大放電容量為371.7mAh/g,1250mA/g電流放電時的HRD為52.7%。系統(tǒng)研究了Si部分替代Co對La0.7Mg0.3Ni2.65Co0.75Mn0.1貯氫電極合金的相結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響規(guī)律及其機制。研究發(fā)現(xiàn),所有合金主要由(La,Mg)Ni3相和LaNi5相組成,Si部分替代Co導(dǎo)致:合金中(La,Mg)Ni3相的豐度逐漸降低,而LaNi5相的豐度逐漸增加,且含Si合金中出現(xiàn)了La2Ni7相;合金放電容量降低,循環(huán)穩(wěn)定性和高倍率放電性能得到改善。其中Si替代量x=0.15時合金的綜合性能較好,合金最大放電容量323.5mAh/g,100次循環(huán)后的容量保持率約為67.5%,1250mA/g電流放電時的HRD可達55%。為改善低Co合金的綜合電化學(xué)性能,進一步考察了退火溫度對優(yōu)化出的含Si合金La0.7Mg0.3Ni2.65Co0.65Si0.15Mn0.1的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,退火提高了合金的結(jié)晶性度,改善了成分的均勻性。隨著退火溫度的升高,合金的最大放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性能均首先改善然后降低,而合金的高倍率放電性能有所惡化。其中,在950℃×8h退火條件下的合金呈現(xiàn)出較好的電化學(xué)性能,其最大放電容量和100個循環(huán)后的循環(huán)容量保持率分別為333.1mAh/g和76.6%。
劉曉剛[8](2012)在《球磨Mg1-xNdxNi0.5(x=0-0.2)合金的結(jié)構(gòu)及電化學(xué)貯氫性能研究》文中認為日益嚴重的能源短缺、人類生存環(huán)境嚴重破壞等問題,促使人們不斷尋求適宜的環(huán)境友好型可持續(xù)發(fā)展能源來替代當(dāng)前所使用的各種化石燃料,因此,高性能的Mg基貯氫材料由于比容量高,來源豐富等優(yōu)點有望應(yīng)用在電動汽車中的Ni-MH動力電池上做負極材料。而Mg基貯氫材料由于自身特性存在的缺點,研究如何改良合金的綜合貯氫性能是關(guān)鍵所在。本文在查閱了國內(nèi)外最新的研究進展之后,第一步以真空熔煉后的鑄態(tài)Mg1-xNdxNi0.5(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金為研究對象,分別使用x射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM+EDS)、高分辨電鏡(HRTEM+ED)、電化學(xué)測試設(shè)備、動力學(xué)工作站等對合金的相組成、結(jié)構(gòu)、分布及合金的電化學(xué)和動力學(xué)性能進行測試,探究稀土元素Nd部分替代Mg的量x對合金綜合貯氫性能的影響規(guī)律,第二步將第一步得到的鑄態(tài)合金使用不同的機械合金化工藝制備成球磨態(tài)合金,用上述方法探究高能球磨時間(T=0,40,60,80h)對合金綜合貯氫性能的影響,得到以下結(jié)論:XRD、SEM+EDS、HRTEM+ED測試結(jié)果表明:鑄態(tài)Mg1-xNdxNi0.5(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金隨著Nd含量x從0增加到0.1,合金由Mg2Ni相單相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镹d相、Mg2Ni相、NdNi相多相共存,x>0.1時,合金中還增加了NdMgNi4相,Nd元素有細化晶粒的作用,經(jīng)計算Mg2Ni相晶胞畸變明顯,晶胞體積V單調(diào)遞增。球磨態(tài)合金隨球磨時間T從0h增加到80h,同成分合金相組成未發(fā)生明顯變化,顆粒尺寸由20μm減小到2μm,球磨后合金以納米晶非晶結(jié)構(gòu)為主。合金的電化學(xué)測試結(jié)果說明:對于鑄態(tài)合金Nd元素有提高合金的最大放電容量的作用,從66mAh·g-1(Nd0-z)逐漸增加到138.4mAh·g-1(Nd0.2-z),但是對循環(huán)穩(wěn)定性的提升作用有限,過多的Nd元素不利于合金的循環(huán)穩(wěn)定性。對于球磨態(tài)合金,Nd0-80h合金的最大放電容量達到220.4mAh·g-1,當(dāng)Nd含量x>0.05時,球磨工藝不利于合金的放電容量,但對循環(huán)穩(wěn)定性有一定的改善。合金的動力學(xué)測試結(jié)果說明:鑄態(tài)合金中適量Nd替代Mg可以明顯提高合金的動力學(xué)性能,隨著Nd含量x的增加合金的高倍率放電性能、極限電流密度IL、氫擴散系數(shù)D均呈現(xiàn)先增大后減小的規(guī)律,在x=0.15時性能最佳,此時合金的極限電流密度IL為301.3mA/g,氫擴散系數(shù)D為1.93×10-10cm2·s-1,鑄態(tài)合金的動力學(xué)性能由合金表面的電子遷移能力和合金體內(nèi)的氫擴散能力混合控制。適當(dāng)?shù)那蚰r間有助于提高合金的高倍率放電性能,合金的極限電流密度IL最大為226.8mA/g(Nd0.1-60h),氫擴散系數(shù)D最大為1.12×10-10cm2·s-1(Nd0.2-80h),合金表面的電子遷移能力是合金的電化學(xué)動力學(xué)過程的主要影響因素。
黃理[9](2011)在《AB3型La-Mg-Ni基貯氫電極合金的相結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能》文中研究表明本文在綜述稀土鎂基貯氫電極合金研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,選取具有較高放電容量的AB3型La-Mg-Ni基合金作為研究對象,采用XRD和SEM等材料結(jié)構(gòu)分析方法及恒電流充放電、電化學(xué)阻抗譜、線性極化和陽極極化等電化學(xué)測試技術(shù),系統(tǒng)研究了A側(cè)組分調(diào)節(jié)、熱處理工藝優(yōu)化及電解液改性等對過化學(xué)計量比(La,Mg)Ni2.95Co0.25Alo.3合金電化學(xué)性能的影響,以期改善La-Mg-Ni基多元合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性,開發(fā)綜合性能優(yōu)異的AB3型La-Mg-Ni基貯氫電極合金。以LaNi2.95Co0.25Al0.3為基礎(chǔ)合金,系統(tǒng)研究了La/Mg比例對MgxNi2.95Co0.25Alo.3 (x=0.0-0.4)電極合金結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,所制備La1-xMgxNi2.95Co0.25Alo.3(x=0.0-0.4)合金均為多相結(jié)構(gòu)。隨著x值的變化,主相由x=0-0.1時的LaNi5和La2Ni7轉(zhuǎn)變?yōu)閤=0.15-0.3時的LaNi5、La2MgNi9,最后到x=0.35-0.4時的LaNi5、La2MgNi9、LaMg2Ni9。電化學(xué)測試發(fā)現(xiàn),Mg含量的變化對合金電極的活化影響較小,但可以顯著改善合金電極的最大放電容量(Cmax)、循環(huán)穩(wěn)定性(S)和高倍率放電能力(HRDd)。其中,x=0.30的合金電極呈現(xiàn)出較好的綜合電化學(xué)性能,其最大放電容量(Cmax)、環(huán)穩(wěn)定性(S100)和高倍率放電性能(HRD500)的值分別為341.5 mAh/g、65.6%和87.3%。在上述研究的基礎(chǔ)上,為改善La-Mg-Ni-Co-Al合金的電化學(xué)性能,研究了不同熱處理工藝對La0. 7Mg0.3Ni2.95Co0.25Al0.3合金相結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能的影響。分析指出,合金的結(jié)晶性、成分的均勻性以及相組成、相豐度與熱處理工藝密切相關(guān)。比較發(fā)現(xiàn),水淬處理可以較好地改善合金電極的最大放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性。1173K×8h水淬熱處理后合金電極的Cmax和S100分別為352.8 mAh/g和73.8%。為進一步改善合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性,研究了電解液中添加MgO、A12O3對La0.7Mg0.3Ni2.95Co0.25Al0.3合金電極電化學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示,電解液改性對合金電極的活性性能(Na)、最大放電容量(Cnax)及初期循環(huán)容量保持率(S10)影響不大,但可略微提高其循環(huán)穩(wěn)定性(S100)。分析指出,循環(huán)初期容量衰退雖然受合金顆粒粉化和活性元素腐蝕共同控制,但合金顆粒的粉化起主導(dǎo)作用;而在循環(huán)后期,合金活性元素的腐蝕是放電容量衰退的主要原因。通過在電解液中添加MgO或Al203,可在合金表面分別形成Mg(OH)2和Al203保護膜,減緩合金活性元素的分凝、偏析及氧化腐蝕,從而改善合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性。
陳東洋[10](2009)在《Mg基貯氫合金的制備與電化學(xué)性能研究》文中研究指明以MgNi合金為基礎(chǔ),采用機械球磨等方法,通過多元合金化、不同體系貯氫合金復(fù)合、表面處理等手段,改善鎂基貯氫合金的循環(huán)穩(wěn)定性,并對綜合性能較好的合金電極容量衰減機理進行分析。研究了球磨時間對MgNi合金電化學(xué)性能的影響,確定了在225rpm的轉(zhuǎn)速下球磨90h的MgNi合金優(yōu)化制備工藝。添加Ti后MgNi合金放電容量有所降低。隨Ti含量的增加,合金的循環(huán)壽命提高,其容量也相應(yīng)降低,Mg0.8Ti0.2Ni合金電極的最大放電容量從MgNi合金的427.35 mAh·g-1降低到218.34mAh·g-1,20次循環(huán)后容量保持率從23.00%提高到66.87%。以Mg-Ti-Ni為基礎(chǔ)制備出Mg0.9Ti0.1 Al0.1Ni0.995Zn0.005合金,初始放電容量為178.6mAh/g,經(jīng)16次循環(huán)后,容量為100.0mAh/g,保持率為56%。運用機械合金化實驗方法制備出MgNi-TiNi0.56M0.44(M=Al、Fe)、MgNi-x%TiNi0.5Mn0.5(x=10,30,50)、MgNi-TiNi0.44Co0.56合金,X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)檢測結(jié)果表明合金的主相是非晶體,TiNi系合金已經(jīng)均勻分散到MgNi合金主相中。TiNi合金與MgNi合金的復(fù)合后,合金的最大放電容量降低,但有效的提高了其循環(huán)穩(wěn)定性,如MgNi-10%TiNi0.5Mn0.5最大容量為394.46 mAh/g,50次循環(huán)后容量仍保持在232.57mAh/g,容量保持率達58.96%。循環(huán)伏安、交流阻抗、動電位掃描測試結(jié)果表明TiNi合金對氫原子在合金表面吸脫附以及在合金內(nèi)部擴散起明顯的催化作用,降低了電極表面的電子轉(zhuǎn)移阻抗和H原子的擴散阻抗,合金表面電荷轉(zhuǎn)移和氫原子擴散速率都增大。從綜合電化學(xué)性能來看:MgNi合金與10%TiNi0.44Co0.56球磨復(fù)合10h的合金電極的綜合電化學(xué)性能最佳。經(jīng)表面包覆CoB后,合金MgNi-CoB合金顆粒更加細小。合金電極放電容量升高,循環(huán)壽命提高,20次充放電循環(huán)后其容量保持率從23.00%提高到46.69%;用四氫呋喃(THF)對MgNi合金改性后,其容量下降(從449.20 mAh·g-1降到130.80 mAh·g-1),循環(huán)壽命有所增強但綜合電化學(xué)性能較差。
二、以多元合金化改進球磨Mg基貯氫電極合金循環(huán)穩(wěn)定性的研究(論文開題報告)
(1)論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求:
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景,再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題,并提出你的論文準備的觀點或解決方法。
寫法范例:
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結(jié)構(gòu)并詳細分析其設(shè)計過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細論述了四級頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲系統(tǒng)實現(xiàn)的一個重要組成部分。
(2)本文研究方法
調(diào)查法:該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對象的具體信息。
觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關(guān)信息。
實驗法:通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認事物間的因果關(guān)系。
文獻研究法:通過調(diào)查文獻來獲得資料,從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實證研究法:依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實踐的需要提出設(shè)計。
定性分析法:對研究對象進行“質(zhì)”的方面的研究,這個方法需要計算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法:通過具體的數(shù)字,使人們對研究對象的認識進一步精確化。
跨學(xué)科研究法:運用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行研究。
功能分析法:這是社會科學(xué)用來分析社會現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法:通過創(chuàng)設(shè)一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、以多元合金化改進球磨Mg基貯氫電極合金循環(huán)穩(wěn)定性的研究(論文提綱范文)
(1)鑄態(tài)及快淬態(tài)Mg2-xCaxNi(x=00.30)合金的微結(jié)構(gòu)特征與電化學(xué)性能(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 緒論 |
1.1 MH-Ni電池的工作原理 |
1.2 儲氫合金電極的特性 |
1.2.1 電極的電化學(xué)容量 |
1.2.2 電極的基本要求 |
1.3 儲氫合金負極材料 |
1.3.1 AB_5型稀土儲氫合金 |
1.3.2 AB_2型儲氫合金 |
1.3.3 AB型儲氫合金 |
1.3.4 A_2B型儲氫合金 |
1.3.5 RE-Mg-Ni系 AB3型及A_2B_7 型儲氫合金 |
1.4 A_2B型鎂基儲氫電極合金的研究現(xiàn)狀 |
1.4.1 合金化 |
1.4.2 制備工藝對儲氫合金電化學(xué)性能的影響 |
1.4.2.1 機械合金化/機械球磨處理 |
1.4.2.2 快速凝固處理 |
1.5 本文的主要研究內(nèi)容 |
1.6 預(yù)期達到的目標 |
1.7 擬采用的技術(shù)路線 |
第二章 試驗方法 |
2.1 合金的成分設(shè)計及樣品制備 |
2.1.1 成分設(shè)計 |
2.1.2 配制所用原材料 |
2.1.3 樣品制備 |
2.2 合金的相結(jié)構(gòu)及組織觀察 |
2.2.1 金相觀察 |
2.2.2 XRD測試 |
2.2.3 SEM及 EDS分析 |
2.3 合金電化學(xué)性能測試 |
2.3.1 電極組成及制備 |
2.3.2 電化學(xué)測試設(shè)備及儀器 |
2.3.3 電化學(xué)性能測試方法 |
第三章 鑄態(tài)儲氫合金Mg_(2-x)Ca_xNi(x=0~0.30)的微結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能 |
3.1 相結(jié)構(gòu) |
3.2 微觀組織 |
3.3 室溫及353K條件下的電化學(xué)性能 |
3.3.1 活化性能和最大放電容量 |
3.3.2 循環(huán)穩(wěn)定性 |
3.3.3 放電特性 |
3.4 本章小結(jié) |
第四章 快淬對合金Mg_(2-x)Ca_xNi(x=0~0.30)的微結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響 |
4.1 相結(jié)構(gòu) |
4.2 微觀組織 |
4.3 室溫及353K條件下的電化學(xué)性能 |
4.3.1 活化性能和最大放電容量 |
4.3.2 循環(huán)穩(wěn)定性 |
4.3.3 放電特性 |
4.4 本章小結(jié) |
結(jié)論 |
參考文獻 |
致謝 |
(2)多元Ti-V-Mn系儲氫合金的顯微組織與吸放氫性能(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 緒論 |
1.1 課題背景及研究的目的和意義 |
1.2 儲氫合金 |
1.2.1 儲氫合金原理 |
1.2.2 合金的儲氫性能表征 |
1.2.3 幾種典型的儲氫合金 |
1.3 V基固溶體型儲氫合金 |
1.3.1 V基固溶體型儲氫合金的結(jié)構(gòu)特征 |
1.3.2 V基固溶體型儲氫合金的理論計算 |
1.3.3 V基固溶體型儲氫合金的制備工藝 |
1.4 V基固溶體型儲氫合金的研究現(xiàn)狀 |
1.4.1 合金化元素對儲氫性能影響 |
1.4.2 后處理工藝對儲氫性能影響 |
1.5 課題擬解決的關(guān)鍵問題及主要研究內(nèi)容 |
第2章 實驗材料及研究方法 |
2.1 引言 |
2.2 實驗技術(shù)路線 |
2.3 實驗材料及制備工藝 |
2.3.1 合金成分 |
2.3.2 鑄態(tài)合金的制備 |
2.3.3 熱處理 |
2.4 實驗研究方法 |
2.4.1 組織分析方法 |
2.4.2 室溫壓縮性能測試 |
2.4.3 儲氫性能測試 |
第3章 三元合金Ti-V-Mn的顯微組織與吸氫行為 |
3.1 引言 |
3.2 晶格參數(shù)設(shè)計 |
3.2.1 鑄態(tài)合金V35TixMn65-x的相組成及顯微組織 |
3.2.2 鑄態(tài)合金V35TixMn65-x的吸氫行為 |
3.2.3 晶格常數(shù)對合金儲氫性能的影響 |
3.3 相比例設(shè)計 |
3.3.1 鑄態(tài)合金TiMn(Ti:Mn=5:8)-Vx(x=25,30,35,40,45,50)的顯微組織 |
3.3.2 鑄態(tài)合金TiMn(Ti:Mn=5:8)-Vx(x=25,30,35,40,45,50)的吸氫行為 |
3.4 熱力學(xué)研究 |
3.5 本章小結(jié) |
第4章 Ti(Zr/Hf)-V-Mn(Cr)合金的組織與放氫熱力學(xué) |
4.1 引言 |
4.2 鑄態(tài)合金Ti(Zr)-V-Mn的顯微結(jié)構(gòu)及儲氫性能 |
4.2.1 鑄態(tài)合金Ti_(23-x)Zr_xV_(40)Mn_(37)的相組成及顯微組織 |
4.2.2 鑄態(tài)合金Ti_(23-x)Zr_xV_(40)Mn_(37)的吸氫動力學(xué)性能 |
4.2.3 鑄態(tài)合金Ti_(23-x)Zr_xV_(40)Mn_(37)的放氫熱力學(xué)性能 |
4.3 鑄態(tài)合金Ti(Hf)-V-Mn的顯微結(jié)構(gòu)及放氫循環(huán)穩(wěn)定性 |
4.3.1 鑄態(tài)合金Ti_(23-x)Hf_xV_(40)Mn_(37)的相組成及顯微組織 |
4.3.2 鑄態(tài)合金Ti_(23-x)Hf_xV_(40)Mn_(37)的放氫熱力學(xué) |
4.3.3 鑄態(tài)合金Ti_(23-x)Hf_xV_(40)Mn_(37)的放氫循環(huán)穩(wěn)定性 |
4.4 鑄態(tài)合金Ti-Hf-V-Mn(Cr)的顯微結(jié)構(gòu)及放氫熱力學(xué)性能 |
4.4.1 鑄態(tài)合金Ti19Hf4V40Mn37-xCrx的相組成及顯微組織 |
4.4.2 鑄態(tài)合金Ti19Hf4V40Mn37-xCrx的放氫熱力學(xué)性能 |
4.5 小結(jié) |
第5章 Ti(Hf)-V-Mn(Cr)合金的活化與吸放氫動力學(xué) |
5.1 引言 |
5.2 Ti(Hf)-V-Mn(Cr)合金的表面狀態(tài) |
5.2.1 鑄態(tài)合金表面化學(xué)成分及化學(xué)態(tài) |
5.2.2 鑄態(tài)合金一次吸放氫循環(huán)后的表面化學(xué)成分及化學(xué)態(tài) |
5.3 Ti(Hf)-V-Mn(Cr)合金的微觀結(jié)構(gòu) |
5.4 Ti(Hf)-V-Mn(Cr)合金的吸放氫動力學(xué) |
5.4.1 鑄態(tài)合金的活化預(yù)處理條件 |
5.4.2 鑄態(tài)合金的吸氫動力學(xué) |
5.4.3 鑄態(tài)合金的放氫動力學(xué) |
5.5 小結(jié) |
第6章 熱處理對合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2顯微組織與吸放氫行為的影響 |
6.1 引言 |
6.2 熱處理合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的相組成和顯微組織 |
6.2.1 熱處理合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的相組成變化 |
6.2.2 熱處理合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的顯微組織 |
6.3 熱處理合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的吸氫行為 |
6.3.1 熱處理后合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的活化 |
6.3.2 合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的不同溫度吸氫動力學(xué) |
6.4 合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的放氫行為 |
6.4.1 飽和吸氫后合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的相組成和顯微組織 |
6.4.2 合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的放氫熱力學(xué) |
6.4.3 合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的放氫相轉(zhuǎn)變 |
6.4.4 合金Ti_(19)Hf_4V_(40)Mn_(35)Cr_2的放氫活化能 |
6.5 小結(jié) |
結(jié)論 |
參考文獻 |
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 |
致謝 |
個人簡歷 |
(3)V-Ti-Ni基固溶體貯氫合金電極的制備及電化學(xué)性能研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
1 緒論 |
1.1 引言 |
1.2 鎳氫電池的發(fā)展歷程 |
1.3 鎳氫電池電極材料組成和工作原理 |
1.4 貯氫合金電池負極材料的研究概況 |
1.4.1 AB_5型稀土系貯氫合金 |
1.4.2 AB_2型Laves相貯氫合金 |
1.4.3 AB型貯氫合金 |
1.4.4 A_2B型貯氫合金 |
1.4.5 AB_3型貯氫合金 |
1.4.6 V基固溶體系列貯氫合金 |
1.5 V-Ti-Ni基固溶體貯氫合金電極的研究進展 |
1.5.1 V-Ti-Ni基固溶體貯氫合金電極的結(jié)構(gòu)特點 |
1.5.2 V基固溶體系列貯氫合金的常用制備方法 |
1.5.3 V-Ti-Ni系列固溶體貯氫電極合金性能的研究 |
1.6 研究的目的和意義 |
1.7 研究內(nèi)容 |
2 實驗材料與方法 |
2.1 實驗流程及設(shè)備 |
2.2 實驗材料及試劑 |
2.3 合金樣品成分設(shè)計及制備 |
2.3.1 合金成分設(shè)計 |
2.3.2 合金樣品的制備 |
2.3.3 貯氫合金粉的制備 |
2.4 合金的結(jié)構(gòu)表征 |
2.4.1 X射線衍射分析 |
2.4.2 顯微鏡及掃描電鏡 |
2.5 電極的制備、模擬電池的組裝及電化學(xué)性能測試 |
2.5.1 電極的制備與模擬電池組裝 |
2.5.2 最大放電容量及循環(huán)穩(wěn)定性 |
2.5.3 高倍率放電性能 |
2.5.4 線性極化和交換電流密度 |
2.5.5 恒電位階躍與氫的擴散系數(shù) |
3 Cr對V_(2.1)TiNi_(0.3)貯氫合金結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響 |
3.1 電極合金的結(jié)構(gòu) |
3.2 電極合金的活化性能、最大放電容量及循環(huán)穩(wěn)定性 |
3.3 電極合金的放電性能 |
3.4 電極合金的動力學(xué)性能 |
3.5 本章結(jié)論 |
4 Zr添加對V_(2.1)TNi_(0.3)貯氫合金結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響 |
4.1 結(jié)果與分析 |
4.1.1 電極合金的結(jié)構(gòu) |
4.1.2 合金電極的電化學(xué)性能 |
4.1.2.1 電極的活化性能與最大放電容量 |
4.1.2.2 合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性 |
4.1.2.3 合金電極的放電性能 |
4.1.3 合金電極的動力學(xué)性能 |
4.1.3.1 電極的高倍率放電性能 |
4.1.3.2 電極合金的交換電流密度 |
4.2 本章結(jié)論 |
5 V_(2.1)Ni_(0.3)Zr_(0.06)Ti_(1-x)Cr_x(x=0~0.2)貯氫合金的微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能研究 |
5.1 V_(2.1)Ni_(0.3)Zr_(0.06)Ti_(1-x)Cr_x(x=0~0.2)合金的結(jié)構(gòu) |
5.2 V_(2.1)Ni_(0.3)Zr_(0.06)Ti_(1-x)Cr_x(x=0~0.2)合金的電化學(xué)性能 |
5.3 本章結(jié)論 |
6 結(jié)論、創(chuàng)新點及展望 |
6.1 結(jié)論 |
6.2 創(chuàng)新點 |
6.3 展望 |
參考文獻 |
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果 |
致謝 |
(4)儲氫材料的應(yīng)用與發(fā)展(論文提綱范文)
1 Ni/MH 電池的主要優(yōu)點及應(yīng)用 |
1.1 Ni/MH 電池負極材料的特點 |
1.2 Ni/MH 電池負極材料的應(yīng)用 |
1.3 Ni/MH 電池負極材料的發(fā)展 |
2 Ni/MH 電池在電動汽車(HEV)中的應(yīng)用 |
3 常用負極材料 |
3.1 AB5型儲氫材料的研究現(xiàn)狀 |
3.2 La-Mg-Ni系 A2B7 型電極材料 |
3.3 其他低成本、高性能電極材料 |
3.3.1 TiFe電極材料 |
3.3.2 AB2Laves相電極材料 |
3.3.3 V 基固溶體電極材料 |
4 高容量鎂基儲氫材料及制備方法 |
4.1 機械合金化方法提高比表面積 |
4.2 添加催化劑 |
4.3 與其他元素合金化 |
4.4 快淬方法制備合金薄帶 |
5 結(jié)束語 |
(5)釩基固溶體貯氫合金電極的制備及性能研究(論文提綱范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 緒論 |
1.1 引言 |
1.2 鎳氫電池概述 |
1.2.1 鎳氫電池發(fā)展歷史 |
1.2.2 鎳氫電池電極材料組成和工作原理 |
1.3 鎳氫電池負極材料的研究概況 |
1.3.1 AB_5型稀土系貯氫合金 |
1.3.2 AB_2型 Laves 相貯氫合金 |
1.3.3 AB_3型貯氫合金 |
1.3.4 AB 型貯氫合金 |
1.3.5 A_2B 型貯氫合金 |
1.3.6 V 基固溶體型貯氫合金 |
1.4 貯氫合金負極材料的容量衰退機理 |
1.5 V 基固溶體貯氫電極合金的研究現(xiàn)狀 |
1.5.1 V 基固溶體合金的結(jié)構(gòu)特點 |
1.5.2 V 基固溶體合金的氫化特點 |
1.5.3 V 基固溶體合金的性能研究 |
1.6 電解液的改性研究 |
1.7 研究的目的和意義 |
1.8 研究內(nèi)容 |
2 實驗材料與方法 |
2.1 實驗材料與試劑 |
2.2 實驗設(shè)備 |
2.3 實驗流程 |
2.4 合金樣品成分設(shè)計及貯氫合金的制備 |
2.4.1 樣品成分設(shè)計 |
2.4.2 貯氫合金制備 |
2.4.3 貯氫合金粉的制備 |
2.5 合金的結(jié)構(gòu)表征 |
2.5.1 XRD |
2.5.2 掃描電鏡 |
2.5.3 電解液中元素成分分析 |
2.6 合金電極的制備和電化學(xué)測試裝置及測試方法 |
2.6.1 電極的制備 |
2.6.2 最大放電容量及循環(huán)穩(wěn)定性 |
2.6.3 高倍率放電性能 |
2.6.4 交流阻抗 |
2.6.5 線性極化和交換電流密度 |
2.6.6 恒電位階躍與氫的擴散系數(shù) |
3 Cr 替代 Ti 對 V-Ti-Ni 合金電極結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響 |
3.1 引言 |
3.2 V_2Ti_(1-x)NiCr_x(x=0.1-0.7)合金體系 |
3.2.1 合金的結(jié)構(gòu) |
3.2.2 合金電極的放電容量與循環(huán)穩(wěn)定性 |
3.2.3 合金電極的放電性能 |
3.2.4 合金電極的高倍率放電性能 |
3.2.5 合金電極的電化學(xué)阻抗譜 |
3.2.6 合金電極的線性極化曲線與交換電流密度 |
3.2.7 合金電極的恒電位階躍放電曲線與氫的擴散系數(shù) |
3.3 本章小結(jié) |
4 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni_(1-x)M_x(M= Mo、Sn、Mn)合金電極的性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni_(1-x)Mo_x(0.02-0.08)合金體系 |
4.2.1 合金的相結(jié)構(gòu) |
4.2.2 合金的顯微組織 |
4.2.3 合金的放電容量與循環(huán)穩(wěn)定性 |
4.2.4 合金的放電性能曲線 |
4.2.5 合金電極高倍率放電性能 |
4.2.6 合金電極的電化學(xué)交流阻抗 |
4.2.7 合金電極的線性極化曲線與交換電流密度 |
4.2.8 合金電極的恒電位階躍放電曲線與氫的擴散系數(shù) |
4.3 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni_(1-x)Sn_x(0.02-0.08)合金體系 |
4.3.1 合金的相結(jié)構(gòu) |
4.3.2 合金的顯微組織 |
4.3.3 合金的放電容量與循環(huán)穩(wěn)定性 |
4.3.4 合金的放電性能曲線 |
4.3.5 高倍率放電和電化學(xué)動力學(xué)性能 |
4.4 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni_(1-x)Mn_x(0.05-0.2)合金體系 |
4.4.1 合金的相結(jié)構(gòu) |
4.4.2 合金的顯微組織 |
4.4.3 合金的放電容量與循環(huán)穩(wěn)定性 |
4.4.4 高倍率放電性能 |
4.4.5 線性極化曲線與交換電流密度 |
4.4.6 恒電位階躍放電曲線與氫的擴散系數(shù) |
4.5 本章小結(jié) |
5 V2O5代替 V 對 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni 合金電極性能的影響 |
5.1 引言 |
5.2 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)合金體系 |
5.2.1 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)合金結(jié)構(gòu) |
5.2.2 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)合金電極的放電容量與循環(huán)穩(wěn)定性 |
5.2.3 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)合金電極的放電性能 |
5.2.4 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)高倍率放電性能 |
5.2.5 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)線性極化曲線與交換電流密度 |
5.2.6 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)恒電位階躍放電曲線與氫的擴散系數(shù) |
5.3 本章小結(jié) |
6 V-Ti-Cr-Ni-Mn 貯氫合金的循環(huán)衰退機理研究 |
6.1 引言 |
6.2 合金電極循環(huán)穩(wěn)定性分析 |
6.3 合金電極經(jīng)過不同充放電次數(shù)的表面 SEM 分析 |
6.4 合金元素在電解液中的腐蝕溶解 |
6.5 合金電極循環(huán)過程的不可逆氫化 |
6.6 合金電極的電化學(xué)阻抗譜 |
6.7 本章小結(jié) |
7 電解液中添加 ZnO 對 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni 合金電化學(xué)性能的影響 |
7.1 引言 |
7.2 合金電極與添加 ZnO 的晶體結(jié)構(gòu)分析 |
7.3 添加 ZnO 對合金電極的電化學(xué)性能的影響 |
7.3.1 合金電極的最大放電容量及循環(huán)穩(wěn)定性能 |
7.3.2 合金電極放電性能曲線 |
7.3.3 合金電極的電化學(xué)動力學(xué)性能分析 |
7.4 合金電極在添加 ZnO 電解液中循環(huán)后的形貌分析 |
7.5 本章小結(jié) |
8 論文結(jié)論與展望 |
8.1 結(jié)論 |
8.2 論文創(chuàng)新點 |
8.3 研究展望 |
致謝 |
參考文獻 |
附錄 |
A. 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄 |
B. 攻讀博士學(xué)位期間申請專利目錄 |
C. 博士期間參與科研項目 |
(6)La-Mg-Ni系A(chǔ)2B7型貯氫電極合金電化學(xué)性能研究(論文提綱范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目錄 |
第一章 緒論 |
1.1 引言 |
1.2 MH-Ni 二次電池 |
1.2.1 MH-Ni 二次電池工作原理 |
1.2.2 MH-Ni 二次電池電極反應(yīng) |
1.3 貯氫電極合金 |
1.3.1 MH-Ni 二次電池用貯氫電極合金性能指標要求 |
1.3.2 貯氫電極合金吸放氫原理 |
1.3.3 貯氫電極合金的分類及研究現(xiàn)狀 |
1.4 La-Mg-Ni 系 A_2B_7型貯氫電極合金綜述 |
1.4.1 La2Ni_7型相及結(jié)構(gòu)特征 |
1.4.2 研究進展 |
1.5 本論文研究的目的與意義 |
1.6 本論文研究的主要內(nèi)容與技術(shù)路線 |
第二章 實驗原料及研究方法 |
2.1 試驗原料 |
2.2 實驗設(shè)備 |
2.3 電極合金成分設(shè)計以及樣品制備 |
2.3.1 電極合金成分設(shè)計 |
2.3.2 電極合金樣品制備 |
2.4 結(jié)構(gòu)測試與表征 |
2.4.1 金相組織結(jié)構(gòu)分析 |
2.4.2 X 射線衍射儀(XRD)分析 |
2.4.3 Rietveld 全譜擬合分析 |
2.4.4 掃描電鏡(SEM)分析 |
2.5 電化學(xué)性能測試與表征 |
2.5.1 電極試樣制備 |
2.5.2 電化學(xué)測試裝置 |
2.5.3 常規(guī)電化學(xué)性能測試 |
第三章 Mo 對 La0.75Mg0.25Ni3.5-xMox(x=0~0.5)電極合金相結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響 |
3.1 晶體結(jié)構(gòu) |
3.1.1 合金相組織微觀形貌 |
3.1.2 合金相組織結(jié)構(gòu) |
3.2 電化學(xué)性能 |
3.2.1 活化性能與最大放電容量 |
3.2.2 放電電壓特性 |
3.2.3 高倍率放電性能 |
3.2.4 電化學(xué)交流阻抗 |
3.2.5 循環(huán)穩(wěn)定性能 |
3.3 本章小結(jié) |
第四章 熔體快淬對 La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Mo_(0.3)電極合金相結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響 |
4.1 合金結(jié)構(gòu) |
4.1.1 合金相組織微觀形貌 |
4.1.2 合金相組織結(jié)構(gòu) |
4.2 電化學(xué)性能 |
4.2.1 活化性能與最大放電容量 |
4.2.2 放電電壓特性 |
4.2.3 高倍率放電性能 |
4.2.4 電化學(xué)交流阻抗 |
4.2.5 循環(huán)穩(wěn)定性能 |
4.3 本章小結(jié) |
第五章 等溫退火對 La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Mo_(0.3)電極合金相結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響 |
5.1 合金結(jié)構(gòu) |
5.1.1 合金相組織微觀形貌 |
5.1.2 合金的相結(jié)構(gòu) |
5.2 電化學(xué)性能 |
5.2.1 活化性能與最大放電容量 |
5.2.2 放電電壓特性 |
5.2.3 高倍率放電性能 |
5.2.4 電化學(xué)交流阻抗 |
5.2.5 循環(huán)穩(wěn)定性能 |
5.3 本章小結(jié) |
第六章 結(jié)論及展望 |
6.1 本文的主要結(jié)論 |
6.2 展望 |
參考文獻 |
致謝 |
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 |
(7)低鈷La-Mg-Ni基貯氫電極合金的結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 緒論 |
1.1 Ni/MH電池的發(fā)展概況 |
1.2 Ni/MH電池的工作原理 |
1.3 Ni/MH電池的應(yīng)用 |
1.4 貯氫電極合金的研究開發(fā)現(xiàn)狀 |
1.4.1 AB_5型稀土系貯氫電極合金 |
1.4.2 AB_2型Laves相貯氫電極合金 |
1.4.3 A_2B型Mg基貯氫奠基合金 |
1.4.4 V基固溶體型貯氫電極合金 |
1.4.5 非AB_5型稀土系貯氫電極合金 |
第二章 文獻綜述:La-Mg-Ni基貯氫電極合金的研究進展 |
2.1 AB_3型貯氫合金及其氫化物的結(jié)構(gòu)特性 |
2.2 R-Mg-Ni系A(chǔ)B_3型合金研究 |
2.2.1 R-Mg-Ni系貯氫合金的結(jié)構(gòu)特性 |
2.2.2 R-Mg-Ni系貯氫合金的氣態(tài)貯氫性能和電化學(xué)性能 |
2.2.3 R-Mg-Ni系合金的元素成分改性研究 |
2.3 La-Mg-Ni系合金的制備工藝研究 |
2.4 問題提出及本文研究內(nèi)容 |
第三章 實驗方法 |
3.1 合金的成分設(shè)計及樣品制備 |
3.3 合金的電化學(xué)性能測試 |
3.3.1 合金電極的制備 |
3.3.2 電化學(xué)測試裝置 |
3.3.3 電化學(xué)性能測試方法 |
3.3.4 結(jié)構(gòu)分析和表面形貌觀察 |
第四章 La_(0.7)Mg_(0.3-x)Ni_(2.65)Co_(0.75)Mn_(0.1)合金的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能 |
4.1 合金的結(jié)構(gòu) |
4.2 合金電化學(xué)性能 |
4.2.1 活化性能、最大放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性 |
4.2.2 合金電極的電化學(xué)動力學(xué)性能 |
4.4 本章小結(jié) |
第五章 Si部分替代Co對La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.65)Co_(0.75)Mn_(0.1)合金結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)的影響 |
5.1 合金的結(jié)構(gòu)特征 |
5.2 合金的微觀形貌 |
5.3 合金的電化學(xué)性能 |
5.3.1 活化性能、放電中值電壓及最大放電容量 |
5.3.2 循環(huán)穩(wěn)定性能 |
5.4 合金電極的電化學(xué)動力學(xué)性能 |
5.4.1 高倍率放電性能 |
5.4.2 電化學(xué)阻抗譜 |
5.4.3 線性極化和交換電流密度 |
5.4.4 陽極極化與極限電流密度 |
5.5 本章小結(jié) |
第六章 熱處理對La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.65)Co_(0.15)Mn_(0.1)合金結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響 |
6.1 合金結(jié)構(gòu) |
6.2 合金的電化學(xué)性能 |
6.2.1 活化性能及最大放電容量 |
6.2.2 循環(huán)穩(wěn)定性及容量保持率 |
6.3 合金電極的電化學(xué)動力學(xué)性能 |
6.3.1 高倍率放電性能 |
6.3.2 電化學(xué)反應(yīng)阻抗 |
6.3.3 極化電阻與交換電流密度 |
6.3.4 極限電流密度 |
6.5 本章小結(jié) |
第七章 本文總結(jié)與展望 |
7.1 總結(jié) |
7.2 對未來工作的展望 |
參考文獻 |
致謝 |
作者簡介 |
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利 |
(8)球磨Mg1-xNdxNi0.5(x=0-0.2)合金的結(jié)構(gòu)及電化學(xué)貯氫性能研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
1 文獻綜述 |
1.1 前言 |
1.2 Ni-MH 電池的發(fā)展應(yīng)用歷程 |
1.3 Ni-MH 電池的工作機理 |
1.4 Ni-MH 電池負極貯氫合金簡述 |
1.4.1 AB_5型貯氫合金 |
1.4.2 AB_(3-3.5)型貯氫合金 |
1.4.3 AB2型貯氫合金 |
1.4.4 AB 型貯氫合金 |
1.4.5 A_2B 型貯氫合金 |
1.4.6 V 基固溶體貯氫合金 |
1.4.7 貯氫合金貯氫原理 |
1.5 Mg-Ni 貯氫材料的研究進展 |
1.5.1 Mg-Ni 貯氫材料的貯氫機理 |
1.5.2 Mg-Ni 貯氫合金的制備方法 |
1.5.3 Mg-Ni 貯氫材料的改性研究 |
1.6 本課題研究思路及意義 |
2 試驗方法及儀器 |
2.1 貯氫合金成分設(shè)計及制備 |
2.1.1 合金成分設(shè)計 |
2.1.2 合金試樣的制備 |
2.2 貯氫合金的物相表征及微觀形貌分析 |
2.2.1 X 射線衍射分析 (XRD) |
2.2.2 掃描電鏡分析 (SEM/EDS) |
2.2.3 高分辨透射電鏡分析 (HRTEM/ED) |
2.3 貯氫合金性能研究 |
2.3.1 測試用電極片的制備 |
2.3.2 電化學(xué)測試系統(tǒng) |
2.3.3 貯氫合金的電化學(xué)性能測試 |
2.3.4 貯氫合金的動力學(xué)性能測試 |
3 元素 Nd 替代量對鑄態(tài) Mg_(1-x)Nd_xNi_(0.5)(x=0-0.2)合金結(jié)構(gòu)及電化學(xué)貯氫性能的影響 |
3.1 引言 |
3.2 鑄態(tài) Mg_(1-x)Nd_xNi_(0.5)(x=0-0.2)合金的結(jié)構(gòu)及電化學(xué)貯氫性能分析 |
3.2.1 合金的相分析及微觀結(jié)構(gòu) |
3.2.2 電化學(xué)性能 |
3.2.3 電化學(xué)動力學(xué)性能 |
3.3 本章小結(jié) |
4 球磨時間對 Mg_(1-x)Nd_xNi_(0.5)(x=0-0.2)合金結(jié)構(gòu)及電化學(xué)貯氫性能的影響 |
4.1 引言 |
4.2 球磨 Mg_(1-x)Nd_xNi_(0.5)(x=0-0.2)合金的結(jié)構(gòu)及電化學(xué)貯氫性能分析 |
4.2.1 合金的相分析及微觀形貌 |
4.2.2 電化學(xué)性能 |
4.2.3 電化學(xué)動力學(xué)性能 |
4.3 本章小結(jié) |
結(jié)論 |
參考文獻 |
在學(xué)研究成果 |
致謝 |
(9)AB3型La-Mg-Ni基貯氫電極合金的相結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 緒論 |
1.1 MH/Ni電池的發(fā)展概況 |
1.2 MH/Ni電池的工作原理 |
1.3 MH/Ni電池的應(yīng)用 |
1.4 貯氫電極合金的研究開發(fā)現(xiàn)狀 |
1.4.1 AB_5型稀土系貯氫電極合金 |
1.4.2 AB_2型Laves相貯氫電極合金 |
1.4.3 A_2B型Mg基貯氫電極合金 |
1.4.4 V基固溶體型貯氫電極合金 |
1.4.5 非AB_5型稀土系貯氫電極合金 |
第二章 文獻綜述及本文研究內(nèi)容 |
2.1 AB_3型R-Mg-Ni基貯氫電極合金的研究 |
2.1.1 合金的結(jié)構(gòu)特性 |
2.1.2 合金的貯氫性質(zhì) |
2.1.3 合金的電化學(xué)性能 |
2.2 AB_3型R-Mg-Ni基貯氫電極合金的電化學(xué)性能改善 |
2.2.1 多元合金化 |
2.2.2 制備工藝 |
2.2.3 其它方法 |
2.3 問題的提出及本文研究內(nèi)容 |
2.3.1 問題提出 |
2.3.2 本文主要研究內(nèi)容 |
第三章 實驗方法 |
3.1 合金的成分設(shè)計及樣品制備 |
3.1.1 合金成分設(shè)計 |
3.1.2 合金樣品制備 |
3.2 合金的顯微結(jié)構(gòu)測試及表面形貌觀察 |
3.2.1 合金XRD結(jié)構(gòu)測試 |
3.2.3 合金SEM形貌分析 |
3.3 合金的電化學(xué)性能測試 |
3.3.1 合金電極的制備 |
3.3.2 電化學(xué)測試裝置 |
3.3.3 電化學(xué)性能測試方法 |
第四章 La/Mg比例對La_(1-x)Mg_xNi_(2.95)Co_(0.25)Al_(0.3)(x=0.0-0.4)貯氫電極合金相結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能的影響 |
4.1 合金的相結(jié)構(gòu) |
4.2 合金的顯微組織 |
4.3 合金電極的電化學(xué)性能 |
4.3.1 活化性能、放電中值電壓和最大放電容量 |
4.3.2 循環(huán)穩(wěn)定性及容量保持率 |
4.4 合金電極的動力學(xué)性能 |
4.4.1 高倍率放電性能 |
4.4.2 電化學(xué)阻抗譜 |
4.4.3 線性極化與交換電流密度 |
4.4.4 陽極極化與極限電流密度 |
4.5 本章小結(jié) |
第五章 熱處理對La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.95)Co_(0.25)Al_(0.3)貯氫電極合金相結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能的影響 |
5.1 合金的相結(jié)構(gòu) |
5.2 熱處理時間對合金電極電化學(xué)性能的影響 |
5.2.1 活化性能及最大放電容量 |
5.2.2 循環(huán)穩(wěn)定性及容量保持率 |
5.3 熱處理溫度及冷卻方式對合金電極電化學(xué)性能的影響 |
5.3.1 活化性能及最大放電容量 |
5.3.2 循環(huán)穩(wěn)定性及容量保持率 |
5.4 合金電極的動力學(xué)性能 |
5.4.1 高倍率放電性能 |
5.4.2 電化學(xué)反應(yīng)阻抗 |
5.4.3 極化電阻及交換電流密度 |
5.4.4 極限電流密度 |
5.5 本章小結(jié) |
第六章 La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.95)Co_(0.25)Al_(0.3)貯氫電極合金的循環(huán)穩(wěn)定性改善 |
6.1 電解液中添加Mg0的影響 |
6.1.1 活化性能及最大放電容量 |
6.1.2 循環(huán)穩(wěn)定性及容量保持率 |
6.2 MgO添加的循環(huán)穩(wěn)定性改善機制 |
6.3 電解液中添加Al_2O_3的影響 |
6.3.1 活化性能及最大放電容量 |
6.3.2 循環(huán)穩(wěn)定性及容量保持率 |
6.4 Al_2O_3添加的循環(huán)穩(wěn)定性改善機制 |
6.5 本章小結(jié) |
第七章 本文總結(jié)與展望 |
7.1 研究工作總結(jié) |
7.2 對今后研究工作的建議與展望 |
參考文獻 |
致謝 |
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果 |
(10)Mg基貯氫合金的制備與電化學(xué)性能研究(論文提綱范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文獻綜述 |
1.1 Ni/MH電池的發(fā)展現(xiàn)狀 |
1.2 Ni/MH電池的工作原理 |
1.3 貯氫電極合金的研究開發(fā)概況 |
1.3.1 AB_5型稀土系貯氫合金 |
1.3.2 AB_2型Laves相合金 |
1.3.3 V基固溶體型合金 |
1.3.4 AB/A_2B型合金 |
1.3.5 非AB_5型稀土系貯氫合金 |
1.4 球磨Mg基貯氫電極合金的研究進展 |
1.4.1 球磨二元MgNi系貯氫電極合金的非晶化與電化學(xué)性能的研究 |
1.4.1.1 球磨MgNi系貯氫合金非晶化的研究 |
1.4.1.2 放電容量與活化性能的研究 |
1.4.1.3 Mg基貯氫合金循環(huán)穩(wěn)定性方面的研究 |
1.4.2 Mg-Ni系貯氫電極合金循環(huán)容量衰退的原因與理論模型 |
1.4.3 改善Mg基貯氫電極合金循環(huán)穩(wěn)定性的實驗探索 |
1.4.3.1 表面微包覆 |
1.4.3.2 機械研磨形成復(fù)合體 |
1.4.3.3 多元合金化 |
1.4.3.4 納米晶材料 |
1.4.3.5 Mg基貯氫合金的表面處理 |
1.5 本課題的研究意義和內(nèi)容 |
第二章 MgNi合金的制備 |
2.1 引言 |
2.2 實驗部分 |
2.2.1 合金的制備 |
2.2.2 合金粉末的表征測試 |
2.2.2.1 X射線衍射(XRD) |
2.2.2.2 掃描電鏡(SEM)分析 |
2.2.3 貯氫合金電極制備 |
2.2.4 模擬電池體系 |
2.2.5 貯氫合金電極電化學(xué)容量的測定 |
2.2.6 貯氫合金電極循環(huán)性能的測試 |
2.2.7 貯氫合金電極電化學(xué)阻抗譜和循環(huán)伏安曲線、極化曲線的測定 |
2.3 結(jié)果與討論 |
2.3.1 球磨時間對MgNi合金電化學(xué)性能的影響 |
2.4 本章小結(jié) |
第三章 多元合金化對MgNi合金電化學(xué)性能影響 |
3.1 元素替代對MgNi合金表面形貌與電化學(xué)性能的影響 |
3.1.1 不同Ti含量對MgNi合金表面形貌的影響 |
3.1.2 不同Ti含量對MgNi合金電化學(xué)性能的影響 |
3.1.2.1 不同Ti含量對MgNi合金放電容量的影響 |
3.1.2.2 不同Ti含量對MgNi合金電極循環(huán)伏安曲線和電化學(xué)阻抗譜的影響 |
3.1.2.3 不同Ti含量對MgNi合金電極極化曲線的影響 |
3.1.3 Mg_(0.9)Ti_(0.1)Al_(0.1)Ni_(0.995)Zn_(0.005)的電化學(xué)性能 |
3.1.3.1 Mg_(0.9)Ti_(0.1)Al_(0.1)Ni_(0.995)Zn_(0.005)的充放電性能 |
3.1.3.2 循環(huán)伏安測試 |
3.3 本章小結(jié) |
第四章 MgNi-TiNi復(fù)合合金電化學(xué)性能研究 |
4.1 MgNi-TiNi_(0.56)M_(0.44)(M=Al、Fe)電化學(xué)性能研究 |
4.1.1 合金的制備與表征 |
4.1.2 MgNi-TiNi_(0.56)M_(0.44)(M=Al、Fe)合金第循環(huán)充放電性能 |
4.1.3 MgNi-TiNi_(0.56)M_(0.44)(M=Al、Fe)合金電極的動力學(xué)性質(zhì) |
4.1.3.1 循環(huán)伏安測試 |
4.1.3.2 交流阻抗測試 |
4.1.3.3 動電位掃描測試 |
4.1.4 復(fù)合機理分析 |
4.2 MgNi-x%TiNi_(0.5)Mn_(0.5)(x=10,30,50)貯氫合金的電化學(xué)性能 |
4..2.1 合金的制備與表征 |
4.2.2 MgNi-x%TiNi_(0.5)Mn_(0.5)(x=10,30,50)合金的循環(huán)充放電性能 |
4.2.3 MgNi-TiNi_(0.5)Mn_(0.5)合金電極的動力學(xué)性質(zhì) |
4.2.3.1 循環(huán)伏安測試 |
4.2.3.2 交流阻抗測試 |
4.2.3.3 動電位掃描測試 |
4.2.4 TiNi_(0.5)Mn_(0.5)合金的電化學(xué)性能 |
4.3 MgNi-x wt%TiNi_(0.56)Co_(0.44)(x=10,30,50)合金電極的電化學(xué)性能 |
4.3.1 合金的制備與表征 |
4.3.2 MgNi-TiNi_(0.56)Co_(0.44)合金第循環(huán)充放電性能 |
4.3.3 MgNi-10%TiNi_(0.44)Co_(0.56)合金電極的動力學(xué)性質(zhì) |
4.3.3.1 循環(huán)伏安測試 |
4.3.3.2 交流阻抗測試 |
4.3.3.3 動電位掃描測試 |
4.4 本章小結(jié) |
第五章 表面處理對MgNi合金電化學(xué)性能的影響 |
5.1 表面包覆CoB對合金性能的影響 |
5.1.1 CoB的制備 |
5.1.2 表面包覆CoB對合金表面形態(tài)的影響 |
5.1.3 表面包覆CoB對合金電化學(xué)性能的影響 |
5.1.3.1 表面包覆CoB對合金充放電性能影響 |
5.1.3.2 表面包覆CoB對合金電極循環(huán)伏安曲線和電化學(xué)阻抗譜的影響 |
5.1.3.3 表面包覆CoB對合金抗腐蝕能力影響 |
5.2 THF改性對MgNi合金性能的影響 |
5.2.1 THF改性對MgNi合金充放電性能影響 |
5.2.2 THF改性對MgNi合金電極循環(huán)伏安曲線的影響 |
5.2.3 THF改性對MgNi合金電極極化曲線的影響 |
5.3 本章小結(jié) |
第六章 結(jié)論 |
參考文獻 |
致謝 |
攻讀學(xué)位期間主要研究成果 |
四、以多元合金化改進球磨Mg基貯氫電極合金循環(huán)穩(wěn)定性的研究(論文參考文獻)
- [1]鑄態(tài)及快淬態(tài)Mg2-xCaxNi(x=00.30)合金的微結(jié)構(gòu)特征與電化學(xué)性能[D]. 劉琦. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué), 2020(02)
- [2]多元Ti-V-Mn系儲氫合金的顯微組織與吸放氫性能[D]. 陳曉宇. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2019(01)
- [3]V-Ti-Ni基固溶體貯氫合金電極的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 宋茂成. 西華大學(xué), 2016(07)
- [4]儲氫材料的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 張羊換,高金良,許勝,袁澤明,楊泰,趙棟梁. 金屬功能材料, 2014(06)
- [5]釩基固溶體貯氫合金電極的制備及性能研究[D]. 同艷維. 重慶大學(xué), 2014(11)
- [6]La-Mg-Ni系A(chǔ)2B7型貯氫電極合金電化學(xué)性能研究[D]. 蔣明. 南京航空航天大學(xué), 2013(06)
- [7]低鈷La-Mg-Ni基貯氫電極合金的結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能[D]. 李瑞. 浙江大學(xué), 2013(10)
- [8]球磨Mg1-xNdxNi0.5(x=0-0.2)合金的結(jié)構(gòu)及電化學(xué)貯氫性能研究[D]. 劉曉剛. 內(nèi)蒙古科技大學(xué), 2012(05)
- [9]AB3型La-Mg-Ni基貯氫電極合金的相結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能[D]. 黃理. 浙江大學(xué), 2011(08)
- [10]Mg基貯氫合金的制備與電化學(xué)性能研究[D]. 陳東洋. 中南大學(xué), 2009(04)
標簽:儲氫合金論文; 電化學(xué)論文; 電解液論文; 動力學(xué)論文; ni論文;