一、Ni添加对Ti_(0.47)V_(0.28)Mn_(0.15)Cr_(0.1)储氢合金电化学性能的影响(论文文献综述)
朱敏,欧阳柳章[1](2021)在《镁基储氢合金动力学调控及电化学性能》文中研究说明镁基合金储氢密度高且镁资源丰富,是固态储氢的良好工作介质,同时Mg-RE-TM储氢合金作为NiMH电池负极在电化学储能领域也有重要的应用。但镁基储氢合金存在吸/放氢温度过高、动力学性能缓慢的缺点,在电化学性能方面则面临循环稳定性差、工作温度区间窄等难题。本文结合近年来国内外的重要研究进展和本研究组的工作,总结了镁基储氢材料吸/放氢动力学调控及高性能Ni-MH电池镁基储氢合金负极的主要研究进展。首先阐述了镁基储氢合金吸/放氢反应主要调控方法及相应的机制;随后介绍了通过氢化反应原位生成多尺度多相复合结构调控吸/放氢动力学的方法,以及基于多尺度多相协同所创制的一系列具有良好宽温区电化学性能的A2B7型RE-Mg-Ni负极合金;最后揭示了Mg-Ni基非晶储氢合金负极材料的电化学性能衰减的新机理,并据此建立的电化学改善其性能的方法。
何向阳[2](2021)在《La-Y-Ni基储氢合金单相超晶格结构和容量衰减机理研究》文中研究指明新型La-Y-Ni基储氢合金有望成为发展氢能技术的重要材料,其应用研发工作也取得了一些进展,但合金结构与性能的关系尚未明确。本文系统性地研究了AB3、A2B7和A5B19型La-Y-Ni基单相合金的结构及其对固/H2和电化学性能的影响,并深入地揭示了合金的容量衰减机理。希望可以为开发La-Y-Ni基储氢合金材料提供科学依据和技术帮助。三元系La-Y-Ni基单相合金的组成设计为La Y2Ni9(AB3型)、La2Y4Ni21(A2B7型)和La5Y10Ni57(A5B19型),相应的[AB5]/[A2B4]前驱体比例分别为1/1、2/1和3/1。根据前驱体混合物的差示扫描量热(DSC)分析结果和相变基本原理,通过粉末烧结方式在1173K、1353K和1423K相继制备出三种目标单相合金。对三种单相合金的固/H2反应研究发现,313K下La2Y4Ni21合金的吸氢量最大。随着[AB5]/[A2B4]亚单元比例的增加,合金吸氢平台压依次升高,相应的氢化物稳定性下降。合金吸氢过程中产生的单/双平台与其相结构和相丰度有关。在电化学性能方面,伴随合金中[AB5]亚单元的占比增大,合金的最大放电容量逐渐降低,而循环稳定性呈现上升的趋势。合金的高倍率放电(HRD)能力受交换电流密度I0和氢扩散系数D0共同影响,D0起主要作用,其中La2Y4Ni21合金的HRD性能最优异。La-Y-Ni基单相合金在循环过程中的非晶化/粉化和氧化/腐蚀是造成其容量衰减的主要因素。合金在电化学和固/H2循环50周后均出现非晶化现象。在合金氢化/脱氢过程中,[AB5]和[A2B4]亚单元晶胞体积会发生膨胀/收缩,而且这两种亚单元在合金相互转化的氢固溶体(α相)和氢化物(β相)中的体积膨胀/收缩率不同,二者皆与导致合金粉化的晶格应变密切相关。合金在电化学循环过程中产生的氧化和腐蚀主要由活泼的La、Y元素造成。总体而言,随着[AB5]/[A2B4]亚单元比例的增加,三种单相合金的非晶化/粉化和氧化/腐蚀程度依次降低。
黄建灵[3](2020)在《镁基非晶储氢合金的结构稳定性与电化学性能》文中研究表明镍氢(Ni-MH)电池具有动力性能好,工作温度宽,安全性好,但其能量密度偏低的短板使其应用受到较大的局限。Mg基合金具有电化学容量高(Mg2Ni H4的理论电化学容量为999 m Ah/g)和资源丰富等优点,使用Mg基合金电极将大幅度提高Ni-MH电池的能量密度,是Ni-MH电池负极的理想材料。然而,Mg基合金电极在充/放电循环过程中容量衰减特别严重,前人的研究中将其归因于Mg在电解液中的腐蚀。所以,在过去的几十年的研究工作中,主要是期望通过抑制Mg的腐蚀来提高Mg基合金电极的循环稳定性,采用的方法包括表面改性、与其他材料复合、合金多元化和电解液改性等。但是,Mg基合金电极循环稳定性的提高非常有限,仍不能满足Ni-MH电池负极的商用要求。在前人研究的基础上,本文致力于揭示Mg基合金电极容量衰减的相关机理并提高其循环稳定性,为研发电化学性能优异的Mg基合金电极提供新方法。另外,本研究探索了采用四甲基氢氧化铵(TMAH)电解液和高浓度LiOH+Li2SO4电解液对Ni-MH电池电化学性能的影响,为提高Ni-MH电池的循环寿命和能量密度提供新思路。本文研究采用球磨法制备的非晶Mg-Ni合金具有较高的电化学容量,但其容量在充/放电循环中快速衰减。为了揭示球磨法制备的Mg-Ni合金的电化学容量来源及其容量衰减的机理,本文系统对比研究了Mg2Ni合金,纳米晶Mg2Ni合金和非晶Mg0.5Ni0.5合金的气-固吸放氢和电化学吸放氢性能,以及合金电极在循环过程中的结构变化。结果表明,球磨Mg-Ni合金电极的电化学容量来自合金中非晶Mg Ni相的脱氢反应,并非来自Mg2Ni相,因为Mg2Ni H4在电化学作用下不能脱氢。除了合金电极的腐蚀外,氢致晶化也是非晶Mg-Ni合金电极容量衰减的一个主要原因。非晶Mg-Ni合金电极的氢致晶化速率和腐蚀速率均与充电容量成正比关系。在高充电容量下,非晶Mg Ni容易晶化成Mg2Ni H4相,合金粉化速率也增加,导致其容量快速衰减。相反,在低充电容量下,合金的氢致晶化反应和粉化速率并不明显,所以合金电极的循环性能相对较好。添加Ti对Mg-Ni非晶的电化学循环稳定性有一定的提高,为了揭示添加Ti对球磨Mg-Ni合金电化学性能的影响机制,系统对比研究了Mg0.50Ni0.50、Mg0.45Ti0.05Ni0.50和Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极的电化学性能,以及合金在循环过程中的结构变化。本研究发现,Ti的添加之所以能提高球磨Mg-Ni合金电极的循环寿命,是因为提高了合金中非晶相的稳定性,抑制了氢致晶化反应的发生。Ti的添加并没有提高合金电极的抗腐蚀性能,这推翻了前人提出的添加Ti改善循环稳定性是因为提高了抗腐蚀能力的机理。另外,Ti的添加使合金中有纳米晶Ti Ni相生成,从而提高了合金电极的动力学性能和高倍率性能(HRD)。在300 m A/g的放电电流密度下,Mg0.50Ni0.50、Mg0.45Ti0.05Ni0.50和Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极的HRD值分别为41.7%、83.7%和90.3%。而在1200 m A/g的放电电流密度下,HRD值分别为26.7%、34.8%和46.2%。Ti的添加提高了非晶Mg-Ni合金中非晶相的稳定性,但没有抑制合金电极的腐蚀,其容量衰减依然很严重。为了减少Mg基合金电极的腐蚀,本研究尝试使用TMAH溶液作为电解液。相比于6M KOH,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极在4.5M TMAH电解液中的腐蚀速率更小,因此具有更好的循环稳定性。经过100次循环后,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极在4.5M TMAH的放电容量为210 m Ah/g,而6M KOH电解液中只有69 m Ah/g。Mg0.40Ti0.10Ni0.50-Ni(OH)2电池在4.5M TMAH中的自放电也远小于在6M KOH中。另外,在4.5M TMAH中添加少量Cu(OH)2后,Cu2+在充电过程中还原沉积到Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极的表面,进一步提高了合金电极的循环稳定性。经过100次循环后,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极还具有313 m Ah/g的放电容量。合金电极表面沉积的Cu也促进了合金电极表面的电化学反应速率。最后,为了提高Ni-MH电池的工作电压,本研究尝试使用高浓度LiOH+Li2SO4溶液作为Ni-MH电池的电解液。在LiOH+Li2SO4溶液中,Li2SO4的溶解度随着LiOH浓度的增加而减小,溶液的离子电导率增加。高浓度LiOH+Li2SO4溶液的电化学窗口比6M KOH和5M LiOH溶液的宽。由AB5型合金电极与Ni(OH)2正极配对的Ni-MH电池在5M LiOH+0.8M Li2SO4电解液中的工作电压显着高于在传统的6M KOH电解液中,从1.28 V(6M KOH)提高到1.34 V(5M LiOH+0.8M Li2SO4)。由电化学比容量更高的Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极与Ni(OH)2配对成全电池,在5M LiOH+0.8M Li2SO4电解液中的放电比能量高达169 Wh/kg。此外,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极在5M LiOH+0.8M Li2SO4电解液中的腐蚀速率小于在6M KOH电解液中。因此,采用该电解液不仅能提高能量密度,也有利于提高循环寿命。
侯建业[4](2020)在《TiFe基储氢材料的制备、微观结构和储氢性能研究》文中指出大量使用化石燃料排放的温室气体对环境有污染,因此需要开发替代燃料。氢作为一种替代能源原料,已被公认为是移动和固定应用中化石燃料的理想替代产品。但氢气的生产储存和运输仍然是氢能领域关键技术。在众多储氢材料中TiFe合金作为AB型储氢合金的典型代表,不仅在常温下能有不错的吸放氢性能,还具有较高的储氢密度和较低的成本。尽管已经进行了多年的研究,但是将其转化为商业化还有一定的距离。而且TiFe合金的活化滞后等问题,阻碍了TiFe合金在实践中的进一步商业化应用。本文选取了活化性能优异的Ti1.1Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2五元合金作为母合金,采用元素替代的方法来探究不同Pr元素的替代量对铸态Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx(x=00.08)合金微观结构及储氢性能的影响。测试条件为氢气压力3 MPa温度分别为313、333、353和373 K。结果显示元素替代对合金的相组成不会产生影响,只有TiFe相、NiTi2相和FeZr2相。但缩短了活化时间,由原始合金的2640 s都缩短到30 s以内,铸态Ti1.02Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Pr0.08合金具有最优的活化性能,在10 min以内就能达到1.587 wt.%。铸态Ti1.04Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Pr0.06合金在353 K时最大吸氢量达到1.521 wt.%,但是放氢不完全并且放氢量随着温度的升高不断变大。Pr元素在合金中的作用为,Pr的加入会促进Ti的偏析,与氢气反应生成氢化物不容易分解这会导致放氢量变小,吸氢量变大。因此适量的添加Pr元素对铸态Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx(x=00.08)合金的储氢性能有一定的改善作用。对铸态Ti1.04Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Pr0.06合金进行了机械球磨处理,来探究球磨时间对合金的微观结构及储氢性能的影响。球磨时间为0、0.5、1、3和6 h。结果显示球磨合金只有TiFe相,随着球磨时间的增加,平均粒径由原样的42.49μm减小到了球磨6 h的3.62μm,比表面积由0.0638 cm3/g增加到0.3058 cm3/g。短时间球磨对合金的活化性能有益,球磨0.5h活化时间最短为24 s。最大吸氢容量随着球磨时间的增加而减少,例如在313 K温度下最大吸氢量分别为1.471 wt.%、1.265 wt.%、1.112 wt.%、1.104 wt.%、0.98 wt.%。球磨3 h的合金具有最低的吸氢平台,球磨1 h的合金具有最高的放氢平台。球磨对合金的作用为:球磨会使合金的颗粒不断减小,比表面积不断加大,逐渐形成纳米晶非晶,多晶界和高比表面积为氢气扩散提供通道,进而改善储氢性能。
孙涵丰[5](2020)在《Mg95-xAl5Yx(x=0-5)合金吸放氢性能研究》文中进行了进一步梳理众多储氢合金中,镁基储氢合金得益其高储氢量、储量丰富等优势成为国内外科研工作者着力研究的热点储氢材料之一。多年来,研究人员在纯镁基础上已经尝试了很多改进,主要包括合金化、添加催化剂、表面处理、非晶化等方法。然而,镁基储氢合金较高的反应温度和较差的吸放氢动力学性能仍然制约其进一步发展。考虑到催化剂及球磨工艺成本较低、工艺流程较为成熟,本论文以Mg-Al合金为基础,研究球磨工艺与添加催化剂对合金吸放氢热力学及动力学性能的影响。研究铸态合金中加Y元素,发现部分Y取代Mg后,合金除了主相Mg外还有Mg24Y5相生成。合金吸氢量随着Y含量增加先增加后减小,其中Mg91Al5Y4合金吸放氢量最大,合金放氢速率也随着Y元素的添加显着变快,合金放氢活化能Ea随Y含量依次降低。所有样品均只有一个平台,平台压先增大后减小,在Y含量x=3时对应平衡氢压最大,熵变及焓变与平台压变化一致:先增大后减小,原因可能在于Mg、Al和Y三种合金原子半径差异相互作用,引起的晶胞体积变化。综合评价Mg91Al5Y4综合储氢性能最好。在上述基础上,研究了球磨时间对合金储氢性能的影响,结果表明,合金动力学球磨后显着改善,但球磨后样品吸氢量略有降低,可能是球磨使Al在晶体中进一步固溶,晶胞体积降低,用以储氢的八面体间隙减少所致。其中样品球磨时长50h、反应温度633K时,合金储氢容量为最大值6.233wt.%。放氢活化能随球磨时间先减小后增大,其中50h时有最小值是82.0734 kJ/mol。不同球磨时间均引起平台亚升高,时长为50h对应值最大。随后,制备碳负载铜作为催化剂,研究了催化剂对球磨Mg91Al5Y4合金吸放氢热力学及动力学性能的影响。结果表明:对于球磨合金动力学性能而言,适当的添加碳质材料可以显着改善合金的吸放氢动力学性能。碳材料能够降低颗粒团聚,细化合金晶粒。但添加催化剂稍微降低了合金吸氢量,反应活化能得到一定程度的降低。热力学性能参数变化表明,P-C-T平台压略有升高,降低反应焓绝对值,有利于合金放氢反应进行。反应熵值的变化进一步说明了催化剂对体系性能的影响。
贾凯波[6](2020)在《球磨及石墨烯复合对含Nd镁基储氢合金的结构与性能影响》文中研究说明镁基储氢合金具有储氢量大(MgH2理论储氢量7.6wt.%,Mg2NiH4氢含量达3.6wt.%)、密度小、资源丰富、开发成本低廉、清洁环保等一系列优势,被认为是最具潜力的储氢材料之一。但其作为储氢合金时,还存在着如吸放氢温度过高,以及吸放氢的动力学性能较差等致命缺点,导致其至今还在走向去往应用的道路上。为此研究者采用调整合金成分的化学计量比、添加催化剂以及改变合金制备方法等手段和措施来提高合金的综合储氢性能。尽管上述方法的采用取得了一定的效果,然而距离实际应用尚有距离,同时影响机理也未完全明确。本文通过稀土添加、球磨制备以及石墨烯复合等方法,研究了上述三种情况下对镁基合金气固储氢性能的影响,并探究三种情况下合金的组织变化及相变组成的变化,以及与合金吸放氢性能之间的关联,同时计算了不同情况下合金的放氢活化能及吸放氢过程中的焓变和熵变值。研究了不等量的稀土元素Nd添加对Mg24Ni10Cu2合金相组成、组织结构以及储氢性能的影响。发现Nd的添加量并不改变合金的相组成,四种Nd添加量的铸态合金中主要有Mg2Ni相、NdMgNi4相和少量的Mg3Nd相。其形貌观察发现铸态合金的组织较为光滑平整,且具有三种衬度的组织,其中具有锐利边缘的白色组织镶嵌在灰色的基体组织之中,而少量的深灰色组织呈现出零散分布。吸氢后合金的相组成变为Mg2NiH4、Nd3H2相和少量的MgH2相,放氢后的组成相主要为Mg2Ni和Nd3H2相,而NdMgNi4相在吸放氢前后保持不变。同时发现经过吸放氢循环后合金的样品表面变得粗糙同时存在大量的裂纹。发现Nd的添加降低了合金的放氢活化能(Ea),由Mg23.5Nd0.5Ni10Cu2合金的70.82 kJ/mol,降低到了Mg22.5Nd1.5Ni10Cu2合金的60.26 kJ/mol。同时Nd的添加也改善了合金的吸放氢热力学性能,其中Mg23Nd1.0Ni10Cu2合金的吸氢(35)H和(35)S为-48.61kJ/mol和-80.03 J/K/mol H2,而Mg23.5Nd0.5Ni10Cu2合金放氢(35)H和(35)S为59.61 kJ/mol和90.18 J/K/mol H2。研究了球磨时间对合金的微观组织结构以及气固储氢性能的影响。发现与铸态合金相对比,铸态合金时的少量Mg3Nd相消失,而主相Mg2Ni相和NdMgNi4相保持不变。其形貌观察发现球磨明显减小了合金的颗粒尺寸,但随着球磨时间的的延长,在颗粒尺寸减小的同时出现了团聚现象。而在对合金吸放氢样品研究中发现,合金在经过吸放氢后其相组成与铸态合金时的一致,球磨态组织在经过吸放氢后变化不明显,在经过吸放氢后颗粒表面存在裂纹。性能测试表明,球磨制备明显改变了合金的活化性能和放氢动力学性能。Mg23Nd1.0Ni10Cu2铸态合金的放氢Ea为60.57 kJ/mol,而球磨20h后减小到55.71 kJ/mol。同时发现球磨制备对合金的吸放氢热力学性能也有轻微的改善作用,其中Mg23Nd1.0Ni10Cu2合金球磨10h合金放氢(35)H和(35)S为80.66 kJ/mol和127.01 J/K/mol H2,而球磨40h合金的放氢(35)H和(35)S变为72.12 kJ/mol和118.45 J/K/mol H2。研究了复合石墨烯对合金组织结构和储氢性能的影响。发现石墨烯可以加剧合金非晶化程度,但是不会改变合金的相组成。复合石墨烯对活化吸氢速率影响不大,对活化放氢速率没有改善作用。但石墨烯的添加能够明显改善合金的低温吸放氢性能,在低温150℃时,添加1wt.%、10wt.%石墨烯球磨态合金有良好的吸氢能力,温度超过250℃时石墨烯对吸放氢速率影响不大。微量石墨烯对于放氢动力学性能起不到改善作用,但可以在一定程度上降低放氢平台压力值。石墨烯还可以提高合金的热力学性能,其中添加1wt.%石墨烯的放氢(35)H和(35)S为79.13 kJ/mol和122.98 J/K/mol H2,而添加10wt.%石墨烯的放氢(35)H和(35)S变为75.81 kJ/mol和119.37 J/K/mol H2。
陈亚方[7](2020)在《退火后LaMgNi3.9Mn0.2合金相结构与吸放氢检测与研究》文中指出近年来,我国政府出台了一系列关于促进新能源行业发展的政策,新能源氢燃料电池汽车越来越受人们的追捧,而镍氢燃料电池(Ni/MH)作为新能源汽车最核心的部分需要其具有较高的性能和较高的能量密度,这也就是要求作为电池负极的材料应具有优异的综合性能。目前,已商业化的AB5型储氢合金因受到自身结构的限制容量不高而不能在满足当下市场的需求,而REMg基AB2型储氢合金因具有较高的理论容量及较良好的活化性能等优势引发了国内外学者的研究热潮。尽管该类合金的理论储氢量很高,但是其实际储氢量却很少,且吸放氢动力学性能也较差,因此,如何提高该类合金的储氢量及其吸放氢动力学性能成为其商业化应用的研究重点。本研究对铸态LaMgNi3.9Mn0.2合金进行不同时间和不同温度的退火处理,采用XRD和SEM结合EDS检测分析了合金的相组成及其微观组织结构,并对合金在不同实验温度下的气态吸放氢进行了检测与研究。此外,为了探究退火对合金力学性能的影响,采用ABAQUS 6.14-1有限元软件建立了铸态合金和退火合金吸放氢后产生的裂纹模型,通过对铸态和退火合金施加不同的载荷或施加不同角度的载荷充当氢压载荷,以模拟合金出现裂纹的情况。采用X射线衍射仪(XRD)检测分析合金的相组成,结果发现所有合金均由两个主要相组成,即分别为LaNi5相和LaMgNi4相,无论是不同的退火温度还是不同的退火时间处理均没有完美的改善合金的相组成。扫描电子显微镜(SEM)并结合能谱分析仪分析的结果显示铸态和退火LaMgNi3.9Mn0.2合金均呈柱状晶型组织结构,说明退火合金具有组织遗传效应,且较白色区域为LaNi5相,外边包裹着较暗色区为LaMgNi4相,具有包晶反应的特点。通过对铸态和不同时间/温度退火LaMgNi3.9Mn0.2合金的气态吸放氢进行检测与研究,发现所有合金均具有较优异的活化性能,在首次吸氢循环后就可达到其相应的最大吸氢量,不过铸态合金的活化性能明显高于其他退火态的合金。对于不同退火温度处理的合金,随着退火温度的升高,合金的最大吸氢量先升高后降低,退火温度为370℃时合金具有较好的气态吸放氢性能,在55℃实验温度下其饱和吸氢量可达1.540%,且随着实验温度的升高,合金的吸放氢量下降;对于不同退火时间处理的合金,随着退火时间增加,合金的最大吸放氢量、饱和吸放氢量降低,吸放氢饱和率先增加后降低,退火时间为15 h时合金的吸放氢饱和率相对较高,在75℃测试温度下,分别达到91.72%/91.85%。通过有限元ABAQUS 6.14-1软件对铸态与退火合金施加不同大小与不同角度的载荷进行模拟,发现,随着施加载荷值的增加,铸态合金出现的裂纹增大,而同等的载荷施加于退火合金,因退火合金所受的应力小于铸态合金,所以出现的裂纹明显小于铸态合金,这说明退火合金有助于改善合金的内应力,进而有效阻碍裂纹形成的进度;对铸态和退火合金施加不同角度3 MPa的载荷时发现,对合金施加不同角度的载荷,其裂缝程度变化不大,说明不同角度的载荷对合金裂纹没有太大的影响,但是对于退火合金,所受的应力远小于铸态合金,进一步验证了退火处理能够有效的改善合金的力学性能。
于露[8](2020)在《Ti1.4V0.6Ni复合材料制备及电化学性能研究》文中研究表明具有二十面体相(Icosahedral Phase)的Ti1.4V0.6Ni合金,作为镍氢电池负极材料具有更高的比容量(>270 m Ah g-1),但该材料循环稳定性较差。本论文工作以Ti1.4V0.6Ni合金为研究对象,采用机械球磨法添加Ti N、MoS2、La Y2Ni9.7Mn0.5Al0.3对Ti1.4V0.6Ni合金进行改性,以期改善材料的电化学储氢性能。具体研究内容及结果如下:(1)制备Ti1.4V0.6Ni+xTiN(x=1,2,3,4 wt%)复合材料,研究材料的组织和电化学性能。研究结果表明,添加3 wt%TiN的Ti1.4V0.6Ni表现出优异的循环稳定性、高的电荷保持率以及良好的倍率放电性能。相对于Ti1.4V0.6Ni材料,S50增加了20%。经过50次充放电循环后,Ti N仍很好的分散在材料表面,抑制材料颗粒粉化。(2)制备Ti1.4V0.6Ni+xMoS2(x=5,10,15,20 wt%)复合材料,研究材料的组织和电化学性能。研究结果表明,添加MoS2的复合材料与单独的Ti1.4V0.6Ni合金电极相比,电化学反应速率提高,电荷转移阻力降低,因为MoS2纳米花具有高催化活性和良好的电导率。添加MoS2调节了Ti1.4V0.6Ni合金表面的离子浓度,因而提高Ti1.4V0.6Ni合金电极的高倍率性能。(3)制备Ti1.4V0.6Ni+xLaY2Ni9.7Mn0.5Al0.3(x=10,20,30 wt%)复合材料,研究材料的组织和电化学性能。研究结果表明,Ti1.4V0.6Ni+30 wt%La Y2Ni9.7Mn0.5Al0.3复合合金最大放电容量达到300 m Ah g-1,与单纯的Ti1.4V0.6Ni合金电极相比,提升了约15%左右。
闫静[9](2020)在《改性AB5型储氢合金作为直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂的研究》文中提出直接硼氢化物燃料电池(DBFC)是一种碱性燃料电池,它能将存储在电池中的化学能直接转化成电能。该类电池因理论电压高、能量密度大,转换效率高且环保无污染而备受关注。DBFC的性能直接受其阳极催化剂的控制。然而,由于阳极催化剂容易发生水解而导致电池转换效率降低。此外,以往多采用贵金属单质或合金作为阳极催化剂,成本也极大的限制其广泛应用。因此寻求廉价、高催化性能的阳极催化剂成为目前急需解决的问题。储氢合金因具有独特的储氢功能,可以将氢存储,还能在一定条件下将氢释放。储氢合金作为DBFC阳极催化剂,摒弃了以往阳极催化剂成本高、易水解两个致命的缺点,因而受到极大的关注。本文立足于性能稳定的AB5型储氢合金,研究了改性AB5型合金的结构、电化学性能和作为DBFC阳极催化剂的催化性能,并分析了结构、电化学性能和催化性能三者之间的关系,得到了一些有意义的结果:首先,在球磨时间对AB5型储氢合金的结构、电化学性能以及作为DBFC阳极催化剂的催化性能影响的研究中发现,球磨没有改变合金的相组成,但改变了合金的相结构。所有球磨态AB5型合金均由单一的CaCu5型LaNi5相组成。随着球磨时间的延长,合金非晶化程度越来越严重,AB5型合金的最大放电容量、放电性能以及循环稳定性均逐渐变差,同时球磨AB5型合金作为DBFC阳极催化剂的催化性能以及稳定性也在逐渐变差。可见,球磨AB5型合金的电化学性能与其作为DBFC阳极催化剂的催化性能呈正相关关系。铸态MmNi3.55CO0.75Mn0.4Al0.3储氢合金(Mm为富Ce稀土)呈现了最佳的综合电化学性能和作为DBFC阳极催化剂的催化性能。其次,通过在不同的球磨时间内球磨AB5型MmNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3 合金和碳纳米管(CNTs)制备了 CNTs/AB5复合储氢合金。研究了 CNTs/AB5复合合金的电化学性能和作为DBFC阳极催化剂的催化性能。结果表明,CNTs的复合并没有改变AB5合金的相结构。随着球磨时间的增加,CNTs/AB5复合合金的电化学性能和对BH4-的催化性能均是先升高后降低。由此可以预测复合合金的电化学性能与作为DBFC阳极催化剂的催化性能呈正相关性。球磨2 h的CNTs/AB5合金表现出最佳的电化学性能和催化性能。最后,考虑到贵金属银(Ag)具有优良的导电和催化性能,采用球磨方法制备了不同含量的Ag/AB5复合储氢合金,研究了 Ag/AB5复合储氢合金的结构、电化学性能及对BH4-的催化性能。结果表明,不同含量的Ag修饰的AB5合金的主要结构仍然是由单一的CaCu5型LaNi5相组成。随着Ag含量的增加,Ag/AB5复合储氢合金的电化学性能和催化性能均先增加后降低。当Ag的含量为2wt.%时,Ag/AB5复合合金具有较好的电化学性能和对BH4-的催化性能。
侯晓东[10](2020)在《Co元素对La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金微观结构和电化学性能影响的研究》文中研究指明新型高性能储氢合金电极材料的研发是提升镍氢电池性能和应用的关键。新型无镁La-Y-Ni系AB3-3.8型储氢合金,不仅拥有与La-Mg-Ni系AB3-3.8型合金相同的超点阵堆垛结构和相媲美的综合电化学性能,同时也避免了La-Mg-Ni系合金熔炼时由于Mg元素饱和蒸汽压较高所造成的安全隐患和成分难以控制等问题,已成为重要的新型高容量稀土-镍系储氢合金电极材料。然而,由于La-Y-Ni系储氢合金的特殊堆垛结构,极易导致吸放氢过程中其堆垛结构的不稳定性和氢致粉化,严重影响了合金电极反应的循环稳定性,制约了其进一步应用。对储氢合金进行适当的合金化是改善和提高合金的气体储氢与电化学性能的有效途径之一。为了寻求改善La-Y-Ni系储氢合金电极的循环稳定性,本文以超点阵结构La-Y-Ni系合金为研究对象,利用XRD、SEM、EDS以及电化学性能测试等表征和分析方法,系统研究了Co元素部分替代A2B7型及A5B19型合金B端Ni元素时,该退火合金的微观组织演变、相结构以及电化学性能的变化规律;在此基础上,通过对A5B19型合金A端添加稀土Nd,研究了退火合金La0.2Nd0.2Y0.6Ni3.5-xCox Mn0.2Al0.1(x=01.0)的微观组织及其电化学性能。结果表明,Co元素的加入有利于提高La-Y-Ni系A2B7型及A5B19型储氢合金的循环稳定性,其中对A5B19型合金的循环稳定性改善较为明显;对A端含稀土Nd的A5B19型合金,当Co含量x≥0.7时,经100次充放电循环后合金电极的容量保持率S100达到96%左右,合金循环稳定性得到显着提升。这一结果对今后开发具有较高容量及循环稳定性的La-Y-Ni系储氢合金电极材料奠定了基础,有重要的借鉴和应用价值。
二、Ni添加对Ti_(0.47)V_(0.28)Mn_(0.15)Cr_(0.1)储氢合金电化学性能的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Ni添加对Ti_(0.47)V_(0.28)Mn_(0.15)Cr_(0.1)储氢合金电化学性能的影响(论文提纲范文)
(1)镁基储氢合金动力学调控及电化学性能(论文提纲范文)
1 镁基储氢合金吸/放氢反应动力学调控 |
1.1 添加催化剂 |
1.2 纳米化/纳米限域 |
1.3 多相复合 |
2 宽温高性能RE-Mg-Ni基储氢合金Ni-MH电池负极材料 |
2.1 A2B7型RE-Mg-Ni基电极合金的循环稳定性提升 |
2.2 多相复合提高A2B7型RE-Mg-Ni系电极合金的宽温电化学性能 |
3 镁基非晶储氢电极合金的电化学性能 |
3.1 镁基非晶储氢合金电化学性能和衰减机理 |
3.2 提高镁基非晶储氢合金循环稳定性的新路径探索 |
4 结论与展望 |
(2)La-Y-Ni基储氢合金单相超晶格结构和容量衰减机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 镍氢(Ni/MH)电池概述 |
1.2.1 Ni/MH电池的发展历程 |
1.2.2 Ni/MH电池的工作原理 |
1.3 储氢合金基本理论 |
1.3.1 储氢合金的定义 |
1.3.2 储氢合金的吸氢机理 |
1.3.3 储氢合金的热力学特征 |
1.4 储氢合金的分类及其研究进展 |
1.4.1 AB_5型储氢合金 |
1.4.2 AB_2型储氢合金 |
1.4.3 钛钒基储氢合金 |
1.4.4 钴基储氢合金 |
1.4.5 超晶格型储氢合金 |
1.5 本课题的研究内容及创新性 |
1.5.1 本课题的研究内容 |
1.5.2 本课题的创新性 |
第二章 实验内容和测试方法 |
2.1 前驱体合金的制备及单相合金的合成 |
2.2 单相合金的组成分析和形貌表征 |
2.2.1 ICP分析 |
2.2.2 XRD分析 |
2.2.3 SEM分析 |
2.2.4 DSC分析 |
2.3 单相合金的固/H_2反应特性 |
2.4 单相合金的电化学性能 |
2.4.1 合金电极的制备 |
2.4.2 电化学测试装置 |
2.4.3 合金电极的恒流充/放电测试 |
2.4.4 合金电极的动力学特性 |
2.5 单相合金的容量衰减机理 |
2.5.1 合金的电化学循环容量衰减研究 |
2.5.2 合金的固/H_2循环容量衰减研究 |
第三章 单相La-Y-Ni基储氢合金的设计合成和结构分析 |
3.1 引言 |
3.2 单相合金的组成设计和前驱体制备 |
3.2.1 合金的组成设计 |
3.2.2 前驱体的制备与表征 |
3.3 单相合金的合成和结构分析 |
3.3.1 合金的相转变过程 |
3.3.2 合金的制备和结构分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 单相La-Y-Ni基储氢合金的固/H_2反应特性和电化学性能 |
4.1 引言 |
4.2 单相合金的固/H_2反应特性 |
4.3 单相合金的电化学性能 |
4.3.1 合金电极的恒流充/放电性能 |
4.3.2 合金电极的动力学特性 |
4.4 本章小结 |
第五章 单相La-Y-Ni基储氢合金的容量衰减机理 |
5.1 引言 |
5.2 单相合金的电化学循环衰减 |
5.2.1 合金的电化学循环性能 |
5.2.2 合金电化学循环的非晶化/粉化研究 |
5.2.3 合金电化学循环的氧化/腐蚀研究 |
5.3 单相合金的固/H_2循环衰减 |
5.3.1 合金的固/H_2循环性能 |
5.3.2 合金固/H_2循环的非晶化研究 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表论文 |
(3)镁基非晶储氢合金的结构稳定性与电化学性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 Ni-MH电池的发展 |
1.3 Ni-MH电池的工作原理 |
1.4 电化学吸放氢和气-固吸放氢的关系 |
1.5 储氢合金电极材料 |
1.5.1 稀土系AB5型合金 |
1.5.2 稀土系AB_(3-3.5)型合金 |
1.5.3 AB_2型合金 |
1.5.4 Ti-V基合金 |
1.6 Mg基储氢合金电极的研究进展 |
1.6.1 合金多元化 |
1.6.2 表面修饰 |
1.6.3 与其他材料复合 |
1.6.4 电解液改性 |
1.7 本研究的依据、意义和内容 |
1.7.1 研究的依据和意义 |
1.7.2 本研究的内容 |
第二章 非晶Mg-Ni合金电极容量的来源及衰减机理 |
2.1 引言 |
2.2 合金的制备和分析方法 |
2.2.1 合金的制备 |
2.2.2 合金的结构、组织形态及结构转变表征 |
2.2.3 合金的气-固吸放氢测试 |
2.2.4 合金的电化学性能测试 |
2.3 球磨Mg-Ni合金的电化学容量来源 |
2.3.1 球磨Mg-Ni合金的结构特征 |
2.3.2 球磨Mg-Ni合金的气-固吸放氢性能 |
2.3.3 球磨Mg-Ni合金的电化学储氢性能 |
2.4 非晶Mg0.5Ni0.5合金在充放电循环过程中的结构变化 |
2.4.1 充电容量对合金电极电化学性能的影响 |
2.4.2 非晶Mg_(0.5)Ni_(0.5)合金在充放电循环过程中的结构变化 |
2.5 非晶Mg-Ni合金容量衰减的机理 |
2.6 本章小结 |
第三章 Ti对 Mg-Ni非晶合金的结构和电化学性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 合金的制备和分析方法 |
3.2.1 合金的制备及其结构、组织形态和结构转变表征 |
3.2.2 合金的气-固吸放氢测试 |
3.2.3 合金的电化学性能测试 |
3.3 添加Ti对球磨Mg-Ni合金的结构和非晶相稳定性的影响 |
3.4 添加Ti对 Mg-Ni合金电极电化学性能的影响 |
3.5 添加Ti提高球磨Mg-Ni合金电化学性能的机理 |
3.6 本章小结 |
第四章 Mg-Ni基合金电极在四甲基氢氧化铵电解液中的电化学性能 |
4.1 引言 |
4.2 电解液和合金电极的电化学性能测试 |
4.3 TMAH电解液的电化学性质 |
4.4 Mg_(0.4)Ti_(0.1)Ni_(0.5) 合金在TMAH电解液中的电化学性能 |
4.5 Mg_(0.4)Ti_(0.1)Ni_(0.5)合金在TMAH+Cu(OH)_2 电解液中的电化学性能 |
4.6 本章小结 |
第五章 高浓度盐电解液提高镍氢电池的能量密度 |
5.1 引言 |
5.2 合金的制备和电化学性能测试 |
5.3 AB_5 合金电极在高浓度LiOH+Li_2SO_4 电解液中的电化学性能 |
5.4 Mg基合金电极在高浓度LiOH+Li_2SO_4 电解液中的电化学性能 |
5.5 本章小结 |
全文总结与工作展望 |
一、全文总结 |
二、工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(4)TiFe基储氢材料的制备、微观结构和储氢性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 储氢合金概述及储氢原理 |
1.1 储氢合金 |
1.1.1 储氢合金的分类及研究现状 |
1.1.2 储氢合金的储氢原理 |
1.2 TiFe系储氢合金 |
1.3 TiFe合金的改性处理 |
1.3.1 元素替代法 |
1.3.2 机械合金化法 |
1.4 实验的研究思路及研究内容 |
2 实验设计部分 |
2.1 实验思路及实验流程 |
2.2 实验样品的制备 |
2.2.1 铸态合金的制备 |
2.2.2 球磨样品制备 |
2.3 合金样品微观结构表征 |
2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
2.3.2 扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS) |
2.4 合金的吸放氢性能测试 |
2.4.1 吸放氢性能测试测试仪器 |
2.4.2 活化性能测试 |
2.4.3 吸放氢曲线及动力学测试 |
2.4.4 PCT曲线及热力学测试 |
3 铸态Ti_(1.1-x)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_x(x=0~0.08)的储氢性能 |
3.1 添加Pr对合金的微观结构的影响 |
3.1.1 合金的XRD分析 |
3.1.2 合金扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析 |
3.2 添加Pr对铸态合金的活化性能的影响 |
3.3 铸态合金的吸放氢动力学性能 |
3.4 添加不同Pr含量对铸态合金的吸放氢机理的影响 |
3.5 铸态合金的吸放氢热力学性能 |
3.6 本章小结 |
4 球磨时间对Ti_(1.04)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_(0.06)合金的微观结构及储氢性能的影响 |
4.1 球磨时间对合金的微观结构及相组成的影响 |
4.1.1 合金的XRD分析 |
4.1.2 合金的扫描电镜分析(SEM) |
4.2 合金的粒度分析 |
4.3 球磨态合金的活化性能 |
4.4 球磨合金的吸放氢动力学性能 |
4.5 球磨对合金的吸放氢机理的影响 |
4.6 球磨合金的吸放氢热力学性能 |
4.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(5)Mg95-xAl5Yx(x=0-5)合金吸放氢性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 储氢合金的概述 |
1.2 储氢合金的分类 |
1.2.1 钒系固溶体储氢材料 |
1.2.2 镧镁镍系储氢材料 |
1.2.3 镁系储氢材料 |
1.2.4 钛铁系储氢合金材料 |
1.2.5 新型合金储氢材料 |
1.2.6 镁-铝系列储氢材料 |
1.3 选题的意义和研究内容 |
1.3.1 选题目的及可行性 |
1.3.2 研究内容 |
2 实验设计及方法 |
2.1 样品制备 |
2.1.1 铸态Mg_(95-x)Al_5Y_x(x=0-5)合金的制备 |
2.1.2 球磨样品的制备 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 合金物相组成 |
2.2.2 合金气态储氢性能 |
3 铸态Mg_(95-x)Al_5Y_x(x=0-5)合金微观结构及储氢性能研究 |
3.1 铸态合金X射线衍射分析 |
3.2 铸态合金气态储氢性能 |
3.2.1 铸态合金动力学性能 |
3.2.2 铸态合金热力学性能 |
3.3 本章小结 |
4 球磨对Mg91Al5Y4合金储氢性能影响 |
4.1 气态储氢性能 |
4.1.1 球磨态合金动力学性能 |
4.1.2 铸态合金热力学性能 |
4.2 本章小结 |
5 碳负载Cu对合金性能催化研究 |
5.1 催化剂制备及拉曼光谱分析 |
5.1.1 碳负载Cu催化剂合成制备 |
5.1.2 催化剂拉曼光谱分析 |
5.2 合金气态储氢性能 |
5.2.1 合金动力学性能 |
5.2.2 合金热力学性能 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(6)球磨及石墨烯复合对含Nd镁基储氢合金的结构与性能影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 储氢技术与氢能应用 |
1.2 储氢合金的开发与研究 |
1.2.1 储氢合金简介 |
1.2.2 稀土系储氢合金 |
1.2.3 钛系储氢合金 |
1.2.4 镁系储氢合金 |
1.2.5 V基固溶体型合金 |
1.3 储氢合金储氢原理及特性 |
1.3.1 储氢原理及热力学特性 |
1.3.2 吸放氢动力学特性 |
1.3.3 储氢合金其他性质 |
1.4 储氢合金的活化 |
1.4.1 储氢合金活化过程 |
1.4.2 储氢合金活化机理 |
1.4.3 储氢合金活化性能的改善 |
1.5 储氢合金的制备方法 |
1.5.1 感应熔炼法 |
1.5.2 机械合金化法 |
1.5.3 烧结法 |
1.5.4 其他制备方法 |
1.6 选题的依据与研究内容 |
1.6.1 课题研究依据 |
1.6.2 镁镍系储氢材料改性依据 |
1.6.3 选题研究的主要内容 |
2 实验设计与方法 |
2.1 实验材料准备 |
2.2 样品制备 |
2.2.1 铸态样品的制备 |
2.2.2 储氢合金粉末的制备 |
2.2.3 球磨态合金粉的制备 |
2.3 合金气态吸放氢性能测试 |
2.3.1 气态性能测试装置 |
2.3.2 气态性能测试过程 |
2.4 合金的相组成及微观结构表征 |
2.4.1 合金相的分析 |
2.4.2 显微组织观察及能谱分析 |
3 铸态Mg_(24-x)Nd_xNi_(10)Cu_2(x=0.5,1.0,1.5,2.0)合金的性能 |
3.1 铸态Mg_(24-x)Nd_xNi_(10)Cu_2(x=0.5,1.0,1.5,2.0)合金的相结构 |
3.2 铸态Mg_(24-x)Nd_xNi_(10)Cu_2(x=0.5,1.0,1.5,2.0)合金的微观结构 |
3.3 铸态Mg_(24-x)Nd_xNi_(10)Cu_2(x=0.5,1.0,1.5,2.0)合金气固储氢的活化性能 |
3.4 铸态Mg_(24-x)Nd_xNi_(10)Cu_2(x=0.5,1.0,1.5,2.0)合金气固储氢放氢动力学性能 |
3.5 铸态Mg_(24-x)Nd_xNi_(10)Cu_2(x=0.5,1.0,1.5,2.0)合金气固储氢的热力学性能 |
3.6 本章小结 |
4 不同球磨时间球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金的性能 |
4.1 不同球磨时间球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金的相结构 |
4.2 不同球磨时间球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金的微观结构 |
4.3 球磨时间对球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金气固储氢活化性能的影响 |
4.4 球磨时间对球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金气固储氢吸放氢动力学性能的影响 |
4.5 球磨时间对球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金气固储氢热力学性能的影响. |
4.6 本章小结 |
5 复合石墨烯对球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金组织结构与性能的影响 |
5.1 复合石墨烯对球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金相结构的影响 |
5.2 复合石墨烯对球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金微观结构的影响 |
5.3 复合石墨烯对球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金气固储氢活化性能的影响. |
5.4 复合石墨烯对球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金气固储氢吸放氢动力学性能的影响 |
5.5 复合石墨烯对球磨态Mg_(23)Nd_(1.0)Ni_(10)Cu_2 合金气固储氢热力学性能的影响 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(7)退火后LaMgNi3.9Mn0.2合金相结构与吸放氢检测与研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第一章 绪论 |
1.1 储氢合金及其工作原理 |
1.1.1 储氢合金简述 |
1.1.2 储氢合金工作原理 |
1.2 储氢合金分类及研究进展 |
1.2.1 稀土系AB5 型储氢合金 |
1.2.2 AB_2型Leaves相储氢合金 |
1.2.3 A2B型储氢合金(镁系储氢合金) |
1.2.4 AB型储氢合金(钛系储氢合金) |
1.2.5 V基固溶体储氢合金 |
1.3 REMg基 AB_2 型储氢合金 |
1.3.1 AB_2 型储氢合金的相结构 |
1.3.2 AB_2 型储氢合金的气态吸放氢性能 |
1.3.3 AB_2 型储氢合金的电化学性能 |
1.4 退火处理在储氢合金中的应用 |
1.4.1 退火对储氢合金微观结构的影响 |
1.4.2 退火对储氢合金气态储氢性能的影响 |
1.4.3 退火对储氢合金电化学性能的影响 |
1.5 本文研究思路与主要研究内容 |
1.6 本文创新点 |
第二章 实验方法 |
2.1 合金材料的选择及其退火处理 |
2.2 合金微观结构的表征 |
2.2.1 X射线衍射检测分析 |
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)测试及能谱分析仪(EDS)检测分析 |
2.2.3 合金气态吸放氢检测与研究 |
第三章 不同温度退火后LaMgNi_(3.9)Mn_(0.2)合金相结构及气态吸放氢检测与研究 |
3.1 合金相结构 |
3.2 微观组织结构 |
3.3 退火LaMgNi_(3.9)Mn_(0.2) 合金的气态储氢检测与研究 |
3.3.1 LaMgNi_(3.9)Mn_(0.2) 合金的活化检测与研究 |
3.3.2 LaMgNi_(3.9)Mn_(0.2) 合金的吸放氢检测与研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 不同时间退火后LaMgNi_(3.9)Mn_(0.2)合金相结构与气态吸放氢检测与研究 |
4.1 合金的相结构 |
4.2 微观组织结构 |
4.3 合金的气态吸放氢检测与研究 |
4.3.1 合金的活化检测与研究 |
4.3.2 合金的吸放氢检测与研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 退火对LaMgNi4合金裂纹影响模拟 |
5.1 退火对合金裂纹的作用 |
5.2 有限元模拟 |
5.2.1 模拟模型及其参数 |
5.2.2 模型的边界条件和载荷分布 |
5.2.3 模型网格的划分 |
5.2.4 模拟结果分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间取得的研究成果 |
(8)Ti1.4V0.6Ni复合材料制备及电化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 镍氢电池 |
1.3 储氢合金的改性处理 |
1.4 准晶材料 |
1.5 Ti基准晶储氢性能 |
1.6 选题依据和研究内容 |
第二章 实验 |
2.1 实验设备和材料 |
2.2 样品制备 |
2.3 结构与形貌表征 |
2.4 合金电极的电化学性能测试 |
2.4.1 合金电极片的制备和电池组装 |
2.4.2 合金电极的活化及循环稳定性 |
2.4.3 合金电极的倍率性能 |
2.4.4 合金电极的自放电性能 |
2.4.5 合金电极的阻抗放电 |
2.4.6 合金电极的阶跃放电和氢原子扩散系数 |
第三章 Ti_(1.4)V_(0.6)Ni+xTiN材料 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.4 小结 |
第四章 Ti_(1.4)V_(0.6)Ni+xMoS_2材料 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 小结 |
第五章 Ti_(1.4)V_(0.6)Ni+xLaY_2Ni_(9.7)Mn_(0.5)Al_(0.3)材料 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.3 结果与讨论 |
5.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的主要科研成果 |
致谢 |
(9)改性AB5型储氢合金作为直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 直接硼氢化物燃料电池(DBFC)及其阳极催化剂的研究进展 |
1.2.1 DBFC的工作原理 |
1.2.2 DBFC阳极催化剂的研究发展 |
1.3 储氢合金作为直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极催化剂的研究进展 |
1.3.1 储氢合金的吸氢机理 |
1.3.2 储氢合金作为DBFC阳极催化剂的反应机理 |
1.3.3 储氢合金作为DBFC的阳极催化剂 |
1.3.4 AB_5型稀土系储氢合金 |
1.3.5 AB_2型储氢合金 |
1.3.6 其他类型的储氢合金 |
1.4 本文选题的意义及研究内容 |
1.4.1 本文选题的意义 |
1.4.2 本文的研究内容 |
1.4.3 本文选题的创新点 |
第二章 实验方法 |
2.1 实验所用试剂及样品制备 |
2.1.1 实验所用试剂 |
2.1.2 合金样品制备 |
2.2 样品结构测试方法 |
2.2.1 X射线衍射(XRD) |
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM/EDS) |
2.2.3 差热扫描分析(DSC) |
2.3 样品性能测试方法 |
2.3.1 电极片的制备 |
2.3.2 电化学性能的测试 |
2.3.3 催化性能的测试 |
第三章 球磨AB_5型合金的电化学性能与其对BH_4~-的催化性能 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 AB_5球磨合金样品的制备 |
3.1.2 AB_5球磨合金样品的结构测试 |
3.1.3 AB_5球磨合金样品电化学性能测试 |
3.1.4 AB_5球磨合金样品作为DBFC阳极催化剂的性能测试 |
3.2 AB_5球磨合金样品的结构 |
3.3 AB_5球磨合金样品的电化学性能 |
3.4 AB_5球磨合金样品作为DBFC阳极催化剂的性能 |
3.5 AB_5球磨合金样品作为DBFC阳极催化剂的催化性能与其电化学性能的相关性 |
3.6 本章小结 |
第四章 CNTs/AB_5复合合金的电化学性能与其对BH_4~-的催化性能 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 CNTs/AB_5复合储氢合金的制备 |
4.1.2 CNTs/AB_5复合储氢合金的结构测试 |
4.1.3 CNTs/AB_5复合储氢合金的电化学性能测试 |
4.1.4 CNTs/AB_5复合合金对BH_4~-的催化性能测试 |
4.2 CNTs/AB_5复合储氢合金样品的结构 |
4.3 CNTs/AB_5复合储氢合金样品的电化学性能 |
4.4 CNTs/AB_5复合储氢合金样品作为DBFC阳极催化剂的性能 |
4.5 CNTs/AB_5复合储氢合金样品作为DBFC阳极催化剂性能与其电化学性能的相关性 |
4.6 本章小结 |
第五章 Ag/AB_5复合合金的电化学性能与其对BH_4~-的催化性能 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 Ag/AB_5复合储氢合金的制备 |
5.1.2 Ag/AB_5复合储氢合金的结构测试 |
5.1.3 Ag/AB_5复合储氢合金的电化学性能测试 |
5.1.4 DBFC阳极催化剂的电化学性能和催化性能的测试 |
5.2 Ag/AB_5复合合金样品的结构 |
5.3 Ag/AB_5复合储氢合金样品的电化学性能 |
5.4 Ag/AB_5复合储氢合金样品作为DBFC阳极催化剂的性能 |
5.5 Ag/AB_5复合储氢合金样品作为DBFC阳极催化剂性能与其电化学性能的相关性 |
5.6 本章小结 |
第六章 全文的总结与展望 |
6.1 研究工作的总结 |
6.2 对今后研究工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究生期间取得的研究成果 |
(10)Co元素对La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金微观结构和电化学性能影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 储氢合金的发展概况 |
1.3 储氢合金的储氢机理 |
1.3.1 不同类型氢化物的储氢原理 |
1.3.2 不同储氢形式的储氢原理 |
1.4 储氢合金电极的特点 |
1.5 储氢合金的分类及研究进展 |
1.5.1 A_2B型储氢合金 |
1.5.2 AB型储氢合金 |
1.5.3 AB2型储氢合金 |
1.5.4 AB5型储氢合金 |
1.5.5 新型稀土系超点阵结构储氢合金 |
1.6 新型稀土系超点阵结构储氢合金发展概况 |
1.6.1 新型La-Mg-Ni系储氢合金的研究现状及存在问题 |
1.6.2 新型La-Y-Ni系储氢合金的研究现状及存在问题 |
1.7 储氢合金电极容量衰减机制 |
1.8 本文的研究思路及主要研究内容 |
第2章 实验方法 |
2.1 储氢合金成分设计与样品制备 |
2.1.1 合金成分设计 |
2.1.2 合金样品制备 |
2.2 储氢合金的结构表征及成分分析 |
2.2.1 合金粉末线X射线衍射(XRD)相结构分析 |
2.2.2 Rietveld结构精修 |
2.2.3 合金微观组织及成分分析 |
2.3 合金电极的电化学性能表征 |
2.3.1 合金电极的制作 |
2.3.2 电化学测试装置及仪器 |
2.3.3 电化学性能测试方法 |
第3章 A_2B_7型La_(0.3)Y_(0.7)Ni_(3.25-x)Co_xMn_(0.15)Al_(0.1)(x=0~1.5)储氢合金的微观组织、相结构及电化学性能 |
3.1 引言 |
3.2 合金的微观组织和相结构 |
3.3 合金电极电化学性能 |
3.3.1 合金电极电化学氢化行为 |
3.3.2 合金电极活化性能和充放电行为 |
3.3.3 合金电极的循环稳定性 |
3.3.4 合金电极高倍率放电性能和电化学动力学分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 A_5B_(19)型La_(0.4)Y_(0.6)Ni_(3.5-x)Co_xMn_(0.2)Al_(0.1) (x=0~1.5)储氢合金的微观组织、相结构及电化学性能 |
4.1 引言 |
4.2 合金的微观组织和相结构 |
4.3 合金电极电化学性能 |
4.3.1 合金电极电化学氢化行为 |
4.3.2 合金电极活化性能和充放电行为 |
4.3.3 合金电极的循环稳定性 |
4.3.4 合金电极的高倍率放电性能和电化学动力学分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 A_5B_(19)型La_(0.2)Nd_(0.2)Y_(0.6)Ni_(3.5-x)Co_xMn_(0.2)Al_(0.1)(x=0~1.0)储氢合金的微观组织、相结构及电化学性能 |
5.1 引言 |
5.2 合金的微观组织和相结构 |
5.3 合金电极电化学性能 |
5.3.1 合金电极电化学氢化行为 |
5.3.2 合金电极活化性能和充放电行为 |
5.3.3 合金电极的循环稳定性 |
5.3.4 合金电极的高倍率放电性能和电化学动力学分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、Ni添加对Ti_(0.47)V_(0.28)Mn_(0.15)Cr_(0.1)储氢合金电化学性能的影响(论文参考文献)
- [1]镁基储氢合金动力学调控及电化学性能[J]. 朱敏,欧阳柳章. 金属学报, 2021(11)
- [2]La-Y-Ni基储氢合金单相超晶格结构和容量衰减机理研究[D]. 何向阳. 内蒙古大学, 2021(12)
- [3]镁基非晶储氢合金的结构稳定性与电化学性能[D]. 黄建灵. 华南理工大学, 2020(05)
- [4]TiFe基储氢材料的制备、微观结构和储氢性能研究[D]. 侯建业. 内蒙古科技大学, 2020
- [5]Mg95-xAl5Yx(x=0-5)合金吸放氢性能研究[D]. 孙涵丰. 内蒙古科技大学, 2020
- [6]球磨及石墨烯复合对含Nd镁基储氢合金的结构与性能影响[D]. 贾凯波. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [7]退火后LaMgNi3.9Mn0.2合金相结构与吸放氢检测与研究[D]. 陈亚方. 河北大学, 2020(08)
- [8]Ti1.4V0.6Ni复合材料制备及电化学性能研究[D]. 于露. 吉林师范大学, 2020(07)
- [9]改性AB5型储氢合金作为直接硼氢化物燃料电池阳极催化剂的研究[D]. 闫静. 内蒙古师范大学, 2020(08)
- [10]Co元素对La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金微观结构和电化学性能影响的研究[D]. 侯晓东. 兰州理工大学, 2020(12)