胡锋
,
张羊换
,
张胤
,
蔡颖
,
侯忠辉
,
张国芳
,
李霞
功能材料
用球磨工艺制备CeMg12＋100%Ni电极合金,研究了球磨工艺对合金结构及电化学性能的影响。结果表明球磨CeMg12＋100%Ni合金具有非晶纳米晶结构,由Mg2Ni相以及Ni相组成,其含量随球磨时间的延长而增加,这在一定程度上改善了合金的电化学放电性能。球磨非晶纳米晶具有较好的结构稳定性,在吸氢后形成的氢化物相仍保持非晶纳米晶尺度,这有利于降低氢化物的热稳定性,改善电化学放电性能。
关键词:
储氢合金
,
热力学性能
,
非晶纳米晶
,
电化学PCT
张羊换
,
张国芳
,
杨泰
,
侯忠辉
,
郭世海
,
祁焱
,
赵栋梁
稀有金属材料与工程
用快淬工艺制备了Mg2Ni型纳米晶合金,合金的成分为Mg20Ni10-xCux (x＝0,1,2,3,4).用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,采用程控电池测试仪测试了合金电极的电化学性能,并用自动控制的Sieverts设备测试了合金的吸放氢动力学性能.结果表明,所有的快淬态合金具有纳米晶结构,Cu替代Ni不改变合金的Mg2Ni型主相,但显著地改善了合金的电化学贮氢性能,包括放电容量和电化学循环稳定性.此外,合金的吸氢量随Cu含量的增加先上升后下降,而合金的放氢量随Cu含量的增加而增加.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
Cu替代Ni
,
电化学性能
,
吸氢
张羊换
,
王煜
,
张国芳
,
李霞
,
侯忠辉
,
赵栋梁
稀有金属材料与工程
用铸造及快淬工艺制备Mg2Ni型Mg2-xLaxNi(x＝0,0.2,0.4,0.6)贮氢合金.用XRD、SEM、HRTEM分析铸态及快淬态合金的微观结构,合金的气态贮氢动力学性能用自动控制的Sieverts设备测试,并用程控电池测试仪测试合金的电化学贮氢动力学.结果发现,La替代Mg明显地改变Mg2Ni型合金的相组成.当x≤0.2时,La替代Mg不改变合金的主相Mg2Ni,但出现少量的LaMg3及La2Mg17相.当La替代量x≥0.4时,合金的主相改变为(La,Mg)Ni3+LaMg3.快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构,表明La替代Mg提高了Mg2Ni型合金的非晶形成能力.合金的气态及电化学吸放氢动力学对La含量及快淬工艺敏感,适当的快淬处理可以提高合金的气态及电化学贮氢动力学,但获得最佳贮氢动力学的快淬工艺与合金的成分密切相关.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
La替代Mg
,
贮氢动力学
侯忠辉
,
雍辉
,
祁焱
,
郭世海
,
赵栋梁
,
张羊换
金属功能材料
用快淬工艺制备了Mg2Ni型Mg2-xLaxNi(x=0,0.2)贮氢合金,用XRD、SEM、HRTEM等方法分析了合金的微观结构,结果发现,在快淬无La合金中没有出现非晶相,但快淬含La合金显示了以非晶相为主的结构,表明少量La替代Mg可以显著提高合金的非晶形成能力.电化学测试的结果表明,La替代可显著提高快淬态合金的放电容量、循环稳定性以及高倍率放电能力(HRD),这主要归因于在快淬态合金中形成纳米晶/非晶结构.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
La替代Mg
,
电化学性能
张羊换
,
任慧平
,
侯忠辉
,
张国芳
,
李霞
,
王新林
稀有金属材料与工程
为了改善Mg2Ni型合金气态及电化学贮氢动力学性能,用Cu部分替代合金中的Ni,用快淬技术制备Mg2Ni1-xCux(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金,用XRD、SEM、HRTEM分析铸态及快淬态合金的微观结构；用自动控制的Sieverts设备测试合金的气态贮氢动力学性能,用程控电池测试仪测试合金的电化学贮氢动力学.结果表明,所有快淬态合金均具有纳米晶结构,无非晶相形成.Cu替代Ni不改变合金的主相Mg2Ni,但使合金的晶粒显著细化.快淬处理及Cu替代均显著地提高合金的气态及电化学贮氢动力学性能.当淬速从0m/s(铸态被定义为淬速0 m/s)增加到30 m/s时,Mg2Ni0.8Cu0.3合金在5 min内的吸氢饱和率从57.2％增加到92.87％,20 min的放氢率从21.6％增加到49.6％,高倍率放电能力(HRD)从40.6％增加到73.1％,氢扩散系数(D)从1.02×10-11 cm2/s增加到4.08×10 -11 cm2/s,极限电流密度(IL)从113.0 mA/g增加到715.3 mA/g.
关键词:
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
Cu替代Ni
,
贮氢动力学
张羊换
,
蔡颖
,
李保卫
,
任慧平
,
侯忠辉
,
赵栋梁
稀有金属材料与工程
采用铸造及退火工艺制备了La0.8-xPrxMg0.2Ni3.35Al0.1Si0.05 (x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)电极合金.系统研究了Pr的替代对合金的结构与电化学储氢性质的影响,结果表明除少量残余LaNi3相外,铸造及退火合金是由六方Ce2Ni7型(La,Mg)2Ni7相与六方CaCu5型LaNi5相构成的.Pr对La的置换对合金的电化学储氢性质产生明显影响,铸造及退火合金的放电容量和高倍率放电能力随Pr含量的增加先升后降.当Pr含量由0增加至0.4时,铸造及退火合金的100次充放电循环后容积保持率S100从64.96％和72.82％分别增加至77.94％和91.81％.
关键词:
A2B7型电极合金
,
Pr置换La
,
结构
,
电化学性质
张羊换
,
蔡颖
,
杨泰
,
侯忠辉
,
张国芳
,
赵栋梁
稀有金属材料与工程
合金的电化学贮氢动力学性能是其应用于动力电池的重要因素.为了提高RE-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金的动力学性能,用M (M=Pr,Zr)部分替代La,并采用快淬处理制备了La0.65M0.1Mg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1 (M=Pr,Zr)电极合金.研究了元素替代和快淬处理对合金结构及电化学贮氢动力学性能的影响.XRD及TEM结果显示,铸态及快淬态合金均为多相结构,包含(La,Mg)2Ni7和LaNi5主相以及少量的残余相LaNi2.Pr替代快淬态合金为纳米晶结构,而Zr替代快淬态合金为类非晶结构,说明Zr部分替代La促进了非晶的形成.电化学测试表明合金的高倍率放电性能(HRD)随着快淬速度的增加先增大后减小.此外,电化学阻抗谱(EIS),塔菲尔极化曲线以及电势阶跃测试均表明合金的电化学动力学性能随着快淬速度的增加先增大后减小.
关键词:
A2B7型合金
,
元素替代
,
金属快淬
,
电化学动力学
祁焱
,
侯忠辉
,
雍辉
,
郭世海
,
赵栋梁
,
张羊换
金属功能材料
用熔体快淬工艺制备了La-Mg-Ni系A2B7型La0.75-xZrxMg0.25Ni3.2Co0.2Al0.1(X=0,0.05,0.1,0.15,0.2)电极合金.用XRD、SEM、TEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,用程控电池测试设备测试了铸态及快淬态合金电极的电化学循环稳定性,研究了快淬工艺对合金结构及电化学循环稳定性的影响,探讨了电极合金的失效机理.结果表明,快淬态合金均具有多相结构,包括两个主相(La,Mg)Ni3及LaNi5和一个残余相LaNi2.快淬处理可以显著改善合金的电化学循环稳定性.导致合金失效的主要原因是电极表面被电解液剧烈腐蚀以及合金电极在电化学循环过程中的粉化.
关键词:
A2B7型电极合金
,
快淬
,
Zr替代La
,
循环稳定性
王智锋
,
赵栋梁
,
侯忠辉
,
雍辉
,
张羊换
,
王新林
金属功能材料
为了改善镁基贮氢合金的贮氢性能,在合金中加入不同量的Ti作为催化剂,用机械球磨法制备出Mg50Ni50+x wt%Ti(x=0,1,3,5)合金粉末.用XRD、SEM分析了合金的微观结构,研究了Ti含量的变化对合金气态吸氢动力学及电化学性能的影响.结果表明:随着Ti含量的增加,合金相中出现了TiNi2相,TiNi2相不利于气态吸氢及电化学贮氢性能,但对合金的容量保持率及高倍率放电性能有很好的促进作用.
关键词:
镁基贮氢合金
,
机械球磨
,
微观结构
,
贮氢性能
张羊换
,
李霞
,
张国芳
,
侯忠辉
,
胡锋
,
王煜
功能材料
为了改善Mg2Ni型合金气态及电化学贮氢动力学性能,用La部分替代合金中的Ni,用快淬技术制备了Mg2-xLaxNi（x=0、0.2、0.4、0.6）合金,用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构;用自动控制的Sieverts装置测试了合金的气态贮氢动力学性能,用程控电池测试仪测试了合金的电化学贮氢动力学。结果发现快淬二元Mg2Ni合金具有典型的纳米晶结构,而快淬La替代合金明显地显示具有非晶结构,表明La替代Mg提高Mg2Ni型合金的非晶形成能力。La替代Mg明显地改变Mg2Ni型合金的相组成。当x≤0.2时,La替代Mg不改变合金的主相Mg2Ni,但出现少量的LaMg3及La2Mg17相。而当La替代量x=0.4时,合金的主相改变为（La,Mg）Ni3＋LaMg3。合金的气态及电化学吸放氢动力学对La含量及快淬工艺敏感,La替代使合金的吸氢动力学降低,但适量的La替代Mg可以明显改善合金的放氢动力学及高倍率放电能力。La替代对合金贮氢动力学性能的影响与合金的制备工艺密切相关,表明合金的组织结构是影响其贮氢动力学的重要因素。
关键词:
Mg2Ni型合金
,
La替代Mg
,
微观结构
,
贮氢动力学
