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
,
郭世海
,
祁焱
,
杨泰
,
陈莉翠
,
许永燕
,
赵栋梁
稀有金属材料与工程
为了改善Mg2Ni型合金的贮氢性能,采用Co部分替代合金中的Ni以及快淬工艺制备了纳米晶和非晶态Mg20Ni10-xCox(x=0,1,2,3,4)贮氢合金.用XRD、SEM、HRTEM分析了铸态及快淬态合金的微观结构,并测试了合金的气态吸/放氢动力学及电化学贮氢性能.结果表明,在快淬无Co合金中没有形成非晶相,但快淬含Co合金中形成一定量的非晶相.Co替代Ni及快淬处理显著地改善了合金的气态吸放氢性能.同时,Co替代Ni也显著地提高了快淬态合金的放电容量和电化学循环稳定性.
关键词:
Mg2Ni合金
,
快淬
,
结构
,
贮氢性能
张羊换
,
任慧平
,
杨泰
,
尚宏伟
,
翟亭亭
,
赵栋梁
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.008
为了改善 La-Mg-Ni 系 A2 B7型电极合金的电化学循环稳定性,在合金中添加少量 Si。采用真空感应熔炼制备了 La0.8 Mg0.2 Ni3.3 Co0.2 Six (x=0~0.2)电极合金,并将部分合金在真空条件下,温度为900、950、1000和1050℃下进行了退火处理。用 XRD、SEM分析了铸态及退火态合金的微观结构,测试了铸态及快淬态合金的电化学循环稳定性。结果表明,铸态及快淬态合金均具有多相结构,包括两个主相(La, Mg)2 Ni7和 LaNi5及一个残余相 LaNi3。添加 Si 使LaNi5相增加而(La,Mg)2 Ni7相减少。合金的电化学循环稳定性随 Si 含量的增加而增加,当 Si 含量x从0增加到0.2时,铸态合金100次充放循环后的容量保持率(S100)从64.2%增加到73.1%,而950℃退火态合金的S100值从80.3%增加到93.7%。
关键词:
A2B7型电极合金
,
添加 Si
,
退火
,
微观结构
,
循环稳定性
张羊换
,
高金良
,
许胜
,
袁泽明
,
杨泰
,
赵栋梁
金属功能材料
车用镍氢电池性能优良、安全可靠、技术成熟稳定,是混合动力车(HEV)比较理想的辅助动力.随着混合动力车技术的不断发展,动力电池用储氢合金将迎来一个黄金发展期.此外,随着燃料电池技术的日益成熟与发展,以氢气为燃料的电动汽车也将迅速发展起来,这就要求必须有安全高效的贮氢系统与之相匹配.传统的液态及高压气态贮氢方式由于成本、质量、体积大小以及安全性等因素限制,无法应用于车载贮氢系统.相比之下,金属氢化物作为一种新型的能源材料,具有贮氢密度高、安全高效及环境友好等优点,将成为未来车载燃料电池的氢载体.文章主要对近期Ni/MH电池用储氢合金的种类和发展以及高容量镁基储氢材料方面的研究工作做一些综述分析,以期为未来的研究工作提供参考.
关键词:
Ni/MH电池
,
AB5型电极合金
,
镁基储氢材料
,
电化学性能
许胜
,
高金良
,
尚宏伟
,
杨泰
,
王海涛
,
张羊换
金属功能材料
介绍了纳米晶镁基贮氢合金的制备方法、添加催化剂和稀土元素取代对镁基贮氢合金气态吸放氢性能的影响,总结了镁基贮氢合金吸放氢动力学的研究现状,并就今后镁基贮氢材料的研究提出了一些想法.
关键词:
镁基贮氢合金
,
吸放氢动力学
,
制备方法
,
催化剂
,
稀土元素替代
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
杨泰
,
李霞
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2012.01.009
采用传统高温固相法,以钨酸锶为基质材料,掺杂稀土Eu3+制备了可被紫色光有效激发的红色荧光粉Sr1-2xNaxWO4:Eu3+x.通过测定与分析样品Sr1-2xNaxWO4:Eu3+x的激发和发射光谱,发现激发光谱在395nm处吸收值最大,发射光谱的发射主峰位于613nm处,属于Eu3+的5 D0→7F2特征跃迁.不同的Eu3+掺杂浓度下样品发光强度不同,当x =0.07时发光强度最佳.电荷补偿剂Na+对样品发光强度的影响很大,主要原因是Na+的加入会影响基质的晶体结构,当Na+的含量与Eu3+含量相同时样品发光强度最好,Na+含量增加到一定程度后基质结晶不完善,荧光体的发光强度急剧下降.
关键词:
SrWO4:Eu3+
,
高温固相法
,
电荷补偿
杨泰
,
张羊换
,
陈莉翠
,
王海涛
,
任慧平
,
赵栋梁
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.19.033
采用真空感应熔炼制备了La0.8Mg0.2Ni3.3Co0.2Six(x=0、0.1)电极合金,并将铸态合金进行真空退火处理,退火温度为900、950、1000和1050℃,保温时间为8h。用 XRD 分析了铸态及退火态合金的相结构,测试了铸态及退火态合金的电化学贮氢性能。结果表明,铸态及退火态合金均具有多相结构,包括两个主相(La,Mg)2 Ni7和 LaNi5以及一个残余相 LaNi3。退火处理未改变合金的相组成,但使两个主相的含量发生明显改变。合金主相的晶格常数及晶胞体积随退火温度的增加而增加。铸态及退火态合金均具有良好的活化性能,第1次循环即可达到最大放电容量。退火处理明显改善了合金的电化学循环稳定性,合金的放电容量随退火温度的升高先增加后减小。合金的高倍率放电性能(HRD)、电化学交流阻抗谱(EIS)以及氢扩散系数(D )的测试表明,合金的电化学动力学随退火温度的升高先上升后降低。
关键词:
A2B7型电极合金
,
退火
,
微观结构
,
电化学性能
张羊换
,
袁泽明
,
翟亭亭
,
杨泰
,
张国芳
,
赵栋梁
材料研究学报
在合金中添加Cu及Nd,用真空快淬技术制备纳米晶-非晶Mg2Ni型(Mg2Ni10Cu2)100-xNdx=0,5,10,15,20)合金,研究了淬速及Nd含量对合金结构及贮氢动力学性能的影响.XRD及TEM分析结果表明,铸态合金具有多相结构,包括主相Mg2Ni和第二相Nd5Mg41、Mg6Ni和NdNi.快淬无Nd合金具有完全的纳米晶结构,而含Nd合金则具有纳米晶-非晶结构,表明添加Nd提高了合金的非晶形成能力.贮氢动力学测试结果表明,快淬和添加Nd显著提高了合金的气态及电化学贮氢动力学.合金的高倍率放电能力(HRD)随着淬速和Nd含量的增加先增加而后减小,这主要归因于快淬及添加Nd显著提高了合金的氢扩散系数()和极限电流密度(IL),同时增大了电荷转移阻抗(Rct).
关键词:
金属材料
,
Mg2Ni型合金
,
快淬
,
添加Nd
,
贮氢动力学
翟亭亭
,
杨泰
,
袁泽明
,
许胜
,
张羊换
稀有金属
采用真空感应熔炼方法制备了La1-xSmxMgNi3.6Co0.4(x=0～0.4)合金,并系统研究了Sm替代La对合金相结构、形貌、以及贮氢性能的影响.利用XRD和SEM分析了合金的相结构.结果表明,合金包含LaMgNi4和LaNi5两相;La1-xSmxMgNi3.6Co0.4(x=0～4)系列合金在348 K,3 MPa下的气态吸氢量(质量分数,％)随着Sm添加呈现逐渐降低的趋势,分别为1.859、1.707、1.585、1.578、1.471;合金的P-C-T曲线显示LaMgNi4相在吸放氢时有平坦的平台压,同时通过在323,348,373K下对合金P-C-T曲线的研究表明,La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x=0～0.4)合金中LaMgNi4相在吸氢过程中的焓变在x=0时为-40.37 kJ/mol,随着Sm替代量增加到x=0.4,焓变降到了-26.99 kJ/mol.而熵变也从x=0时的-101.9 J·(mol/K)-1降到了x=0.4时的-77.56 J·(mol/K)-1;La1-xSmxMgNi3.6Co0.4(x=0～0.4)合金的电化学合金测试表明,最大放电容量随着Sm替代量的增加从347 mAh/g降到了270.5 mAh/g,但是合金的循环稳定性随着Sm替代的增加得到了很大的提高.
关键词:
La-Mg-Ni系合金
,
贮氢性能
,
焓变
,
熵变
,
电化学性能
