袁梦
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王晓颖
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黄波
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李扬
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张志秋
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刘宗尧
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唐旭晨
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朱新坚
复合材料学报
应用丝网印刷和共烧结制备LaNi0.6Fe0.4O3-δ(LNF)/Sc0.1Zr0.9O1.95(ScSZ)/LaNi0.6Fe0.4O3-δ对称电池.以硝酸铈和硝酸钆为原料、柠檬酸为燃料,采用燃烧法制备质量分数为21.3％的Gd0.2Ce0.8O2(GDC)包覆的LNF阴极.电化学阻抗谱(EIS)表明:在750℃工作温度下,当无Cr基合金接触时,质量分数21.3％的GDC包覆的LNF经过1 200 h的搁置,其极化电阻由0.13 Ω·cm2增加至0.40 Ω·cm2,而纯LNF经过500 h的搁置,极化电阻由0.70 Ω·cm2增加至2.36Ω·cm2,GDC的包覆加速了气体/阴极/电解质三相界面反应区的扩散过程,降低了阴极极化电阻;当有Cr基合金接触时,相对于质量分数为21.3％的GDC包覆的LNF阴极,LNF/ScSZ界面处沉积出大量Cr2O3,减缓了活性粒子在三相界面处的扩散,故其极化电阻远大于相同条件下质量分数为21.3％的GDC包覆的LNF阴极的极化电阻,质量分数为21.3％的GDC包覆的LNF阴极具有较佳的抗铬污染性能.
关键词:
阴极
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Cr基合金
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Cr沉积
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交流阻抗谱图
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固体氧化物燃料电池
乔玉卿
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赵敏寿
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田冰
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朱新坚
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曹广益
功能材料
研究适用于电动车用大型动力MH/Ni电池,是电池工作者的研究重点之一.本文采用机械合金化方法制备MgNi合金,用作MH/Ni电池金属氢化物电极,研究了温度对其电化学性能的影响,探索MgNi合金作为MH/Ni动力电池负极材料的可能性.TEM测试结果表明:机械合金化方法制备的MgNi合金为纳米结构,粒径在10nm以下.在30℃和70℃条件下测定金属氢化物电极的电化学性能,结果表明:在70℃时电化学容量173mA·h·g-1,约为在30℃放电容量110mA·h·g-1的1.6倍,大电流充放电及高倍率放电性能高温优于低温.
关键词:
纳米MgNi合金
,
机械合金化
,
氢化物电极
赵敏寿
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刘玉萍
,
乔玉卿
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孙长英
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朱新坚
功能材料
用真空电弧熔炼合成了稀土基AB2型合金.真空电弧合成的稀土基AB2型合金不具有LavesPhase的单相结构,而是由多相组成.用XRD、SEM和XPS对多次充/放电循环后电极合金结构、形貌进行了分析,用ICP-AES分析电介质溶液中电极合金组成元素的含量,探索了稀土基AB2型合金作为金属氢化物电极的衰变机理.实验结果表明:腐蚀是稀土基AB2型合金氢化物电极合金结构变化和电化学性能衰变的主要原因.
关键词:
金属氢化物电极
,
MH-Ni电池
,
稀土
,
机理
乔玉卿
,
赵敏寿
,
朱新坚
,
曹广益
无机材料学报
Mg-Ni系合金作为一种重要的Ni/MH电池负极材料, 一直受到电池工作者的广泛重视. 本文对机械合金化方法制备Mg-Ni系合金作为Ni/MH电池氢化物电极材料的研究现状进行了全面介绍, 综述了Mg-Ni系合金的电化学性能、微观结构、吸放氢机理以及合金的制备方法, 如二元合金化、多元合金化、复合合金化、表面改性等, 并就机械合金化方法制备Mg-Ni系合金作为Ni/MH电池负极材料的研究前景进行了分析和展望.
关键词:
机械合金化
,
Mg-Ni based alloy
,
amorphous
,
nickel-metal hydride battery
李佳
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赵敏寿
,
侯春平
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黄亮
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朱新坚
,
曹广益
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.06.011
通过XRD, SEM-EDS等方法及电化学测试研究了稀土对Ti0.25V0.34Cr0.2Ni0.2合金的微观结构和电化学性能的影响. 结果表明, Ti0.25V0.34Cr0.2Ni0.2和Ti0.25V0.34Cr0.2Ni0.2RE0.01 (RE分别代表La, Ce, Pr, Nd和混合稀土)合金均由主相为体心立方结构的钒基固溶体相和少量TiNi基第二相组成. 稀土元素加入后, 合金bcc相的晶格参数略有增加; 镧在合金中发生偏析, 形成新相. 添加稀土元素能够加速合金的活化. 303 K温度下基准合金和含Pr合金电极实际测定的理论放电容量大致相等, 约为364 mAh·g-1. 合金的放电容量对温度的变化比较敏感, 高温有利于合金放电. 稀土对合金电极的荷电保持率产生不利影响; 混合稀土的添加能够改善合金的倍率放电性能.
关键词:
钒基固溶体合金
,
相结构
,
电化学性能
,
MH-Ni电池
乔玉卿
,
赵敏寿
,
田冰
,
朱新坚
,
曹广益
功能材料
利用高能球磨方法制备纳米Mg2Ni储氢合金,用于高容量MH/Ni电池氢化物电极电化学性能研究.XRD和TEM测试结果表明,机械合金化方法制备Mg2Ni合金的历程为合金化--非晶化--纳米晶化,球磨时间直接影响Mg2Ni合金的结构.高能球磨20h可以制备非晶态Mg2Ni合金,比普通的机械合金化方法制备非晶态Mg2Ni合金的时间减少了约5倍之多;高能球磨30h可以制备纳米晶态Mg2Ni合金,粒径在10nm以下,有团聚现象.研究了Mg2Ni纳米氢化物电极在不同温度下的电化学性能,并从热力学角度就Mg2Ni纳米氢化物电极的某些高温电化学性能进行了解释和推测.实验结果表明:在30～70℃范围内,随着温度增加,氢化物电极的电化学容量逐渐增加,在70℃时电化学容量可达530.5mAh/g,约为30℃放电容量273.2mAh/g的2倍,Mg2Ni纳米氢化物电极具有较好的高倍率放电性能及大电流充放电性能,这表明机械合金化方法制备的Mg2Ni纳米氢化物电极具备电动车用大型MH/Ni电池负极材料的初步条件,但容量衰减严重.
关键词:
机械合金化
,
Mg2Ni
,
氢化物电极
黄亮
,
赵敏寿
,
李佳
,
侯春平
,
朱新坚
,
曹广益
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.02.005
研究了Ti1.0V1.1Mn0.5Nix(x=0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 1.0)贮氢合金的相结构和电化学性能. 结果表明, 所有合金都由两相组成, 主相为具有bcc结构的钒基固溶体相, 第二相则随着镍含量的增加从C14型Laves相转变成为bcc结构的TiNi基相. 合金中的主相晶胞参数随镍含量增加而减小, 但C14型Laves相晶胞参数随之增大. SEM照片显示合金中呈树枝晶的主相被三维网络状的第二相包围. 电化学性能测试表明, x=0.4的合金电极要比其他合金电极更易活化, 但当x=0.7时合金具有最大的放电容量, 293 K时放电容量为258.2 mAh·g-1, 333 K时放电容量达到了404 mAh·g-1, 所有电极放电容量都随温度升高而增大. 电极的倍率放电性能随着镍含量的增大得到改善. 电化学P-C-T曲线表明, 增加镍含量后, 合金电极放氢平台压升高.
关键词:
MH-Ni电池
,
固溶体合金
,
负极材料
,
电化学性能
,
P-C-T曲线
乔玉卿
,
赵敏寿
,
朱新坚
,
曹广益
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2005.01.005
Mg-Ni系合金作为一种重要的Ni/MH电池负极材料,一直受到电池工作者的广泛重视.本文对机械合金化方法制备Mg-Ni系合金作为Ni/MH电池氢化物电极材料的研究现状进行了全面介绍,综述了Mg-Ni系合金的电化学性能、微观结构、吸放氢机理以及合金的制备方法,如二元合金化、多元合金化、复合合金化、表面改性等,并就机械合金化方法制备Mg-Ni系合金作为Ni/MH电池负极材料的研究前景进行了分析和展望.
关键词:
机械合金化
,
Mg-Ni系合金
,
非晶态
,
Ni/MH电池
