张沛龙
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宋西平
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杨增枝
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罗桂平
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裴沛
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胡子龙
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陈国良
中国稀土学报
动力电池的技术水平是制约整个电动车行业发展的"瓶颈",而贮氢合金的高倍率放电性能是影响Ni/MH动力电池性能的主要因素,因此高功率贮氢合金是目前研制的热点.研究了Mn,Zr,La含量对AB5.2型含Zr高功率贮氢合金电化学性能的影响.结果表明,合金中Zr含量不应高于0.01%(原子分数,下同),La/Mm(La在混合稀土Mm中的质量分数,下同)不应超过70%,Mn含量视La/Mm的情况,可为0.4%～0.6%.对该合金的组成进行了优化设计,研制出了高倍率放电性能优良的贮氢合金,其组成为MmNi3.89Co0.4Mn0.6Al0.3Zr0.01.
关键词:
AB5.2型贮氢合金
,
电化学性能
,
高倍率放电
,
成分优化
,
稀土
赵铭
,
宋西平
,
裴沛
,
张沛龙
稀有金属材料与工程
采用高纯Zr、V、Ti、Ni金属粉末为原料制备了V-7.4Zr-7.4Ti-7.4Ni合金,利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对合金的显微组织结构进行分析,测试了不同温度下合金的放氢PCT曲线,并根据化学反应热力学公式对其热力学参数进行计算.研究发现:该合金为两相结构,主相为V基固溶体,第二相为Laves相:在室温和353 K时合金的放氢PCT曲线上有明显的压力平台,最大放氢量分别为3.11%和2.31%(质量分数).热力学计算发现:V基固溶体相为其主要吸放氢相,对放氢PCT曲线上平台的形成有显著的影响;合金放氢PCT曲线平台所对应的氢化物平衡反应温度为358.4 K.
关键词:
储氢合金
,
PCT曲线:热力学
裴沛
,
宋西平
,
赵铭
,
张沛龙
,
陈国良
稀有金属材料与工程
研究了V含量由5at%升高到35at%时,Ti-V-Cr储氢合金组织、相结构及储氢性能的变化.SEM及XRD结果显示:V含量为5at%的Ti-V-Cr合金由Cr1.97Ti1.07相和Cr2Ti相及很少量的Ti相组成;V含量为10at%的Ti-V-Cr合金除了包含前述的3相外还出现了一定量的V基bcc固溶体相;而V含量为35at%的Ti-V-Cr合金转变为以V基bcc固溶体为主相的固溶体储氢合金.随着V含量的升高和组织结构的变化,Ti-V-Cr合金最大吸氢量升高,放氢率也增大,但是吸氢速率显著减小,活化性能变差.室温下,V含量为35at%的合金具有最大的吸氢量并且放氢率也最高,最大储氢量和放氢率分别是2.86%(质量分数)和61%.
关键词:
储氢合金
,
Ti-V-Cr合金
,
V基固溶体
,
Laves相
张沛龙
,
朱永国
,
罗桂平
,
葛静
,
郝国建
,
林均品
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.04.022
RE-Mg-Ni系储氢合金具有超晶格结构,其主相晶格单元是由一定比率的AB5单元和AB2单元沿c轴交替层叠排列而成.该类型合金自问世以来便以其高容量、易活化的优势受到人们的广泛关注,然而其循环稳定性及高倍率放电性能不尽人意.人们通过大量研究有效提高了其循环稳定性,使其基本满足了商业化要求.但是要将基于该负极材料的镍氢电池应用在混合动力汽车上,仍需改进其高倍率放电性能.系统分析了元素替代、多元合金化、制备工艺、化合物复合、表面处理等手段对RE-Mg-Ni系储氢合金晶体结构及高倍率放电性能的影响.其中元素替代是一种重要且有效的手段,文中分析了不同稀土元素及B侧元素的作用机制,结果表明,B侧组分采用Ni,Co,Mn,Al的储氢合金具有较好的性能.多元合金化是一种复杂的过程,不同元素间可能存在一定的协同作用,研究其作用机制也是下一步的工作重点.通过优化实验方案,综合使用多种改性手段,可以得到高倍率放电性能良好的RE-Mg-Ni系储氢合金,使其基本满足电动工具用镍氢电池的要求,并可望在以后的研究中进一步提高其高倍率放电性能,使其满足混合动力汽车用镍氢电池的要求,实现良好的经济和社会效益.
关键词:
RE-Mg-Ni系储氢合金
,
超晶格
,
高倍率放电性能
裴沛
,
张沛龙
,
张蓓
,
宋西平
材料导报
概述了V系储氢合金的研究现状,涉及V系储氢合金的氢化物相结构、合金化元素及第二相对合金吸、放氢性能的影响:V系储氢合金随吸氢量的增加,氢化物结构发生bcc→bct→fcc转变,同时其稳定性呈降低趋势;合金元素通过改变V与H的亲和力以及氢化物的稳定性来影响合金的储氢性能;第二相的出现对合金电化学性能、吸放氢动力学有明显的影响作用.在上述分析的基础上,对V系bcc固溶体储氢合金今后的研究进行了展望.
关键词:
储氢材料储氢合金V合金VTi合金
张羊换
,
张巍
,
宋希平
,
张沛龙
,
朱永国
,
祁焱
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64454-0
为了提高合金的电化学性能，采用 Ce 部分替代 La，并结合快淬方法制备了 La1–xCexMgNi3.5Mn0.5(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)贮氢合金。XRD 和 SEM 测试结果表明，合金由 LaMgNi4主相以及 LaNi5第二相组成。随着快淬速度的增加，合金的晶格参数及晶胞体积逐渐增大，晶粒明显得到细化。电化学测试结果表明，铸态及快淬态合金具有优异的活化性能，其放电容量均在第一次循环时即可达到最大值。随着快淬速度的增加，合金的放电容量先增大后减小，但其循环稳定性逐渐提高。此外，合金电极的电化学动力学性能均随快淬速度的增加先提高后降低。
关键词:
镍氢电池
,
贮氢
,
快淬
,
放电容量
,
动力学
