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添加Mn和Co对V80Ti8Cr12合金储氢性能的影响

李朵 , 娄豫皖 , 杜俊霖 , 蒲朝辉 , 黄铁生 , 李志林 , 吴铸 , 李重河

功能材料与器件学报

研究了添加Mn和Co对V80Ti8-x-yCr12MnxCoy(x=0,1,2,3;y=0,0.1,0.2,0.4,0.8,1.0)合金组织结构和储氢性能的影响.结果表明:所有的合金均为bcc单相结构.Mn的添加减小了合金bcc相的晶格常数,平台压升高,平台斜率因子减小,残余氢量减少,然而合金的吸放氢量均有所降低.在V80Ti7Cr12Mn1基础上添加Co,随着Co含量的增加,合金的平台压升高,斜率因子减小,吸氢量和有效放氢量均先增加后降低,但有效放氢量均能保持在2.2%以上.当Co含量为0.2at%时,得到合金V80Ti6.8Cr12Mn1Co0.2在273K吸氢量达到最大为3.81%(质量分数),313K有效放氢量为2.45%,平台压为0.68Mpa.对V80Ti6.8Cr12Mn1Co0.2合金进行短期循环性能测试得到合金具有良好的循环稳定性,随着循环次数的增加合金的吸氢量变化缓慢,15次循环后的有效放氢量为2.38%.

关键词: 钒基储氢合金 , 吸放氢性能 , 放氢平台压,循环性能

LiBH4/Mg复合氢化物的储氢性能研究

毛建锋 , 吴铸 , 余学斌 , 窦涛 , 陈通进 , 翁百成 , 倪君 , 徐乃欣 , 黄铁生

稀有金属材料与工程

通过球磨LiBH4/Mg,使得镁的吸放氢性能得到明显改善.活化结果显示,在氩气气氛下,球磨1 h的LiBH4/Mg混合物经250℃,60 min处理后的吸氢量可以达到6.7%(质量分数,下同).200℃,80 min处理后的吸氢量可以达到3.0%.而纯镁粉在相同条件下几乎不吸氢.PCT结果显示,LiBH4也明显改善镁氢化后的放氢性能.

关键词: 金属氢化物 , Mg , LiBH4 , 储氢性能

Zr替代Ti对Ti19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5合金的影响Ⅱ:电化学性能

冯尚龙 , 吴铸 , 余学斌 , 陈朝阳 , 陈开路 , 陈彤 , 李巨峰

稀有金属材料与工程

在对合金微观结构和储氢性能研究的基础上,详细考察了少量Zr取代Ti对Ti19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5合金电化学性能的影响.通过观察电极的充放电行为,并结合EIS及多种极化曲线的分析结果,发现少量Zr对Ti的取代能够显著提高合金电极的实际电化学容量和循环稳定性,而且还能在一定程度上改善合金的电极动力学性能.对于这些性能的改善,从合金微观结构方面进行了解释.

关键词: Ti-V基固溶体 , 储氢合金 , 电化学性能

碳质储氢材料的研究进展

曲海芹 , 娄豫皖 , 杜俊霖 , 蒲朝辉 , 黄铁生 , 李志林 , 吴铸

材料导报

碳质材料由于具备质量轻、吸氢量大等优良特性,近年来引起了学者们的广泛关注.综述了碳质储氢材料的研究进展,介绍了碳质材料的储氢机理,并就近年来研究的热点探讨了影响碳质材料储氢的各种因素.最后,对碳质储氢材料的发展前景进行了展望.

关键词: 碳质材料 , 储氢 , 溢出机制 , 高比表面积 , 催化

Zr替代Ti对Ti19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5合金的影响Ⅰ:结构及储氢性能

冯尚龙 , 吴铸 , 余学斌 , 陈朝阳 , 陈开路 , 陈彤 , 李巨峰

稀有金属材料与工程

为改善Ti-V基固溶体型储氢合金的电化学性能,使用少量的Zr部分取代Ti19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5合金中的Ti,并采用XRD,SEM以及PCT等测试手段研究替代前后合金微观结构和储氢性能的变化情况.通过XRD和SEM分析表明,(Ti1-xZrx)19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5(x=0,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)合金均是由Ti-V基BCC相和C14 Laves相组成.但Zr的部分替代明显增加了C14Laves相的含量,并使Ti-V基BCC相在减少的同时由树枝状变成了被C14Laves相包围的岛状.PCT曲线显示:随着Zr替代量的增加.合金的吸放氢平台不断下降,而合金的吸放氢量先有所增加后又逐渐减小.这说明适量提高C14 Laves相的含量对增加Ti-V基固溶体型储氢合金的吸放氢能力有一定的促进作用.

关键词: Ti-V基固溶体 , C14 Laves相 , 微观结构 , 储氢合金

合金化对Ti-Cr基储氢合金性能的影响

黄太仲 , 吴铸 , 余学斌 , 陈金舟 , 夏保佳 , 徐乃欣

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.04.032

由Ti-Cr基合金的二元相图出发,综述了Ti-Cr基合金的储氢性能,并重点介绍了多元合金化对其储氢性能的影响.合金TiCr1.8中存在BCC和Laves相,吸氢量随温度的升高而有所下降.Zr取代合金中的部分Ti使合金的晶胞参数增大,同时合金的吸氢量增加,平台压力降低,平台区变短.V取代合金中的部分Cr也使合金的吸氢量增加,吸放氢过程中的滞后效应增加.Fe,Mn,Cu,Ni对合金的性能也有一定影响.相同的退火时间下,TiCrV合金的吸氢量随退火温度的升高而增加.

关键词: Ti-Cr基合金 , 储氢合金 , 相图 , 退火

Ni添加对 Ti0.39V0.29Mn0.12Cr0.2合金电化学性能的影响

冯尚龙 , 吴铸 , 余学斌 , 黄太仲 , 陈金舟 , 徐乃欣

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.01.007

通过 X射线衍射谱 (XRD)、扫描电镜 (SEM)、 X射线能谱 (EDS)、气态吸放氢行为 (PCT曲线 )、 电化学充放电性能、电化学阻抗谱 (EIS)以及线性极化曲线 , 研究了 Ni添加对 Ti0.39V0.29Mn0.12Cr0.2储氢合金电化学性能的影响.结果表明 :Ti0.39V0.29Mn0.12Cr0.2的电化学活性很差,在碱液中几乎不 能放电,添加 Ni之后得到明显改善.随着 Ni含量的增加, Ti0.39V0.29Mn0.12Cr0.2NiX( x=0~ 0.2)合金 电极的放电容量先增大后减小,在 x=0.1时达到最大值 273mAh/g.

关键词: Ti-V基储氢合金 , 电极材料 , 电化学性能

V、Fe对TiMn2储氢合金性能的影响

黄太仲 , 吴铸 , 黄铁生 , 倪君

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.01.019

为改善 TiMn2储氢合金的吸放氢性能,采用 Fe或 Fe、 V取代合金中的部分 Mn元素进行合金 化改性. XRD( X- ray diffraction)分析表明 Fe和 V的同时引入使合金的相组成由 TiMn1~ 2转变为 TiMn1~ 2和δ MnV相共存. P- C- T( Pressure- composition- temperature)测试结果表明, 部分 Mn 被取代后合金吸放氢的滞后效应减小, 储氢量提高.根据不同温度下的 P- C- T测试结果求出 吸氢焓变和熵变值, TiFe0.1Mn1.9和 TiFe0.1V0.2Mn1.7合金的吸氢焓变分别为- 36.9 kJ/molH2和 - 21.19 kJ/molH2.

关键词: 储氢合金 , TiMn2 , 滞后效应 , 焓变

铁取代部分铬对TiVCrMn合金储氢性能的影响

孔祥成 , 吴铸 , 杜俊霖 , 夏广林 , 倪君

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.05.007

38Ti-30V-18Mn-14Cr合金具有比较大的吸氧量,但是其放氢平台太低,尤其是有效放氢量太少.Fe有利于合金放氢平台提高,所以本文研究了Fe取代部分Cr对该合金的吸/放氢性能的影响.X射线衍射(XRD)分析表明,随Fe取代Cr的量的增加,合金的相组成经由单一的体心立方(bcc)相逐渐转变为bcc与Laves两相共存,合金bcc相的晶格常数和晶胞体积减小.吸放氢性能曲线表明,Fe取代Cr后合金的最大吸氢量降低,但是合金的放氢平台显著升高,合金的有效放氢量增大.对于38Ti-30V-18Mn-10cr4Fe合金,在298 K吸氢、353 K放氢的条件下,有效放氢量达到最大为1.51%.

关键词: Fe取代Cr , 储氢合金 , 有效放氢量 , 放氢平台

稀土贮氢合金表面特性的改善

王可 , 吴铸 , 夏保佳 , 倪君 , 谈惠祖

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.04.022

用 EDTA二钠对 AB5型贮氢合金进行了表面处理 . 结果表明 , 该处理对合金的最大放电容量和大电流放电能力没有明显的影响 , 但是处理后贮氢合金电极的 1C放电电位较未处理合金电极负约 14mV, 而充电电位比未处理合金低约 17mV. 这有利于提高 MH-Ni电池的放电电压和降低充电电压 . ICP-AES分析结果表明 , 处理液中含有合金金属的离子 . XPS实验表明 , 处理后的合金表面有较低的氧含量 .

关键词: EDTA二钠 , 贮氢合金 , 表面特性

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