贮氢合金

摘要： 近日,中国科学院长春应用化学研究所承担的吉林省科技发展计划项目“宽温贮氢合金及动力镍氢电池生产及应用”获进展。2018年,在吉林省重点科技研发项目的资助下,长春应化所科研团队开展宽温镍氢电池材料的产业化关键技术攻关。经过3年努力,开发出宽温域型、长寿命型和高容量型三种新型号宽温镍氢电池用稀土贮氢合金及生产技术。

摘要： 镍氢电池具有高能量密度、无记忆效应、较长的循环寿命及环境兼容性好等一系列的优点,本论文主要分析了镍氢电池的研究现状,重点阐述了作为镍氢电池负极材料的性能要求,贮贮氢合金的特点及贮氢合金的分类.

摘要： 分别研究了采用气-固充氢充电方式和电化学充电的纳米镍一体式燃料电池体系的电化学性能.采用气-固充氢方式的电池以0.008 mA/cm2进行恒流放电,放电比容量为47 mA·h/g.采用线性扫描伏安法以及电化学交流阻抗谱法研究充氢态的M-URFC的微观反应过程,线性扫描伏安曲线在0.75 V出现Pt/Ir合金催化氧还原反应峰.通过充氢态的M-URFC的放电曲线、线性扫描伏安曲线以及阻抗谱分别从宏观和微观角度证明了贮氢合金中的氢与氧气结合发生了电化学反应.

摘要： 采用球磨方法制备LaMg11Ni+x%Ni(x=100,200)纳米晶?非晶合金,并利用自动恒电流系统测试合金的电化学储氢性能.使用附带测氢仪的差热分析(DSC)和Sievert's设备研究合金的气态储氢性能.实验结果表明,Ni含量的增加能显著改善球磨合金的气态及电化学储氢性能.球磨合金的气态吸氢量和吸氢速率随着球磨时间的增加出现最大值.但合金的放氢动力学性能随着球磨时间的增加一直增加.另外,球磨合金的放电容量和高倍率放电性能(DHR)都随球磨时间的增加先增加后减小.%Nanocrystalline and amorphous LaMg11Ni+x% Ni (x=100, 200, mass fraction) alloys were synthesized by mechanical milling. The electrochemical hydrogen storage properties of the as-milled alloys were tested by an automatic galvanostatic system. The gaseous hydrogen absorption and desorption properties were investigated by Sievert's apparatus and differential scanning calorimeter (DSC) connected with a H2 detector. The results indicated that increasing Ni content significantly improves the gaseous and electrochemical hydrogen storage performances of the as-milled alloys. The gaseous hydrogen absorption capacities and absorption rates of the as-milled alloys have the maximum values with the variation of the milling time. But the hydrogen desorption kinetics of the alloys always increases with the extending of milling time. In addition, the electrochemical discharge capacity and high rate discharge (HRD) ability of the as-milled alloys both increase first and then decrease with milling time prolonging.

摘要： 以氧化锌(ZnO)为添加剂,制备了加锌MLNi39Co0.6 Mn0.3 Al0.3贮氢合金电极.添加0.5％的ZnO制作的电池,初始开路电压为1.20 V;在1.0～1.6V循环,0.2C首次放电比容量达到291.7 mAh/g,第100次循环的容量保持率为95.88％,相比于空白MLNi3.9 Co0.6 Mn0.3 Al0.3电极,分别提高了0.39 V、31.6 mAh/g和5.70％.用该电极制作的200 Ah镍氢动力电池,搁置电压大于1.20 V,在0.8～1.6V循环,0.2C首次放电容量达到200 Ah,而未加锌的合金电极制作的电池,第3次循环才达到额定容量.ZnO的加入不影响电池标准循环寿命、荷电保持和容量恢复能力.%MLNi3.9 Co0.6 Mn0.3 Al0.3-hydrogen storage alloy electrode was prepared by using zinc oxide (ZnO) as additive.The initial open circuit voltage of battery prepared by adding 0.5％ ZnO was 1.20 V.When cycled in 1.0-1.6 V with 0.2 C,the initial discharge specific capacity was 291.7 mAh/g and capacity retention rate was 95.88％ after 100 cycles.Compared to the blank MLNi3.9 Co0.6 Mn0.3 Al0.3 electrode,it was improved 0.39 V,31.6 mAh/g,5.70％,respectively.200 Ah MH/Ni power battery was made under the condition of the electrode,the shelved voltage of adding zinc battery was more than 1.20 V and initial discharge capacity reached to 200 Ah when cycled in 0.8-1.6 V with 0.2 C,while the blank battery reached to the rated capacity after 3 cycles.The addition of ZnO did not affect standard cycle life,charge retention and capacity recovery of battery.

摘要： 利用等离子发射光谱仪测定稀土系贮氢合金中铁、镁、锌、铜的含量,测定范围铁、镁、铜(0.0050％～0.30％,锌0.010％～0.10％.通过不同实验,研究了各种仪器条件和基体干扰等因素对测定的影响,进行回收率和精密度实验.该方法具有灵敏度高、稳定性好、准确度、精密度好等优点,能准确测定稀土系贮氢合金中低含量的铁、镁、锌、铜的含量.方法精密度RSD均小于6％,回收率在95％～105％之间,满足分析检测的要求.

摘要： 采用球磨方法制备LaMg11Ni+x%Ni(x=100,200)纳米晶?非晶合金，并利用自动恒电流系统测试合金的电化学储氢性能。使用附带测氢仪的差热分析(DSC)和Sievert’s设备研究合金的气态储氢性能。实验结果表明，Ni含量的增加能显著改善球磨合金的气态及电化学储氢性能。球磨合金的气态吸氢量和吸氢速率随着球磨时间的增加出现最大值。但合金的放氢动力学性能随着球磨时间的增加一直增加。另外，球磨合金的放电容量和高倍率放电性能(DHR)都随球磨时间的增加先增加后减小。

摘要： 以A2B7型贮氢合金La0.75Mg0.25Ni3.3Co0.25为对象,用不同还原剂处理对贮氢合金进行表面处理,系统研究了还原处理前后合金电极电化学性能的影响.结果表明,与未处理相比,还原剂处理后合金电极活化次数只需2次即可活化明显改善了电池的活化性能,合金电极的循环寿命比未处理合金显著提高,三种不同还原剂KBH4、N2H4、NaH2PO2处理后的合金电极100次循环保持率分别为75.33％、78.70％、89.29％.合金电极的高倍率放电性能依次增加,但高于未处理合金,从动力学的角度对贮氢电极高倍率放电性能进行了分析.结果表明,与未处理相比,三种不同还原剂KBH4、N2H4、NaH2PO2处理后的合金电极的交换电流密度依次增大,其极限电流也逐渐增大,循环伏安氧化峰面积和峰电流也出现同样变化.表明表面还原处理能有效地提高贮氢合金电极吸、放氢过程的动力学性能.其高倍率放电性能的改善是源于电极表面的电子迁移速率和氢在合金体相中扩散速率这两方面共同作用所引起的.

摘要： 采用感应熔炼方法制各了La0.8Mg0.2 (Al0.1Mn) Ni3.7-x Six (x=0,0.05,0.1,0.2,0.3)贮氢合金,系统地研究了合金Si对Ni部分替代对合金相结构及电化学性能的影响.XRD分析表明,合金由La2Ni7相与LaNi5相组成.此外,随着Si元素的加入,该类合金中出现LaNi3.P-C-T测试表明,随着Si的替代量增加,合金的吸放氢平台压增大,当x=0.3时,合金的吸放氢平台压达到0.167,合金饱和吸氢量呈现先减少而后增大的趋势,Si元素加入,可以显著降低合金的滞后因子Hf,有利于改善合金的能量利用效率.电化学测试表明,随Si含量的增加,合金电极的最大放电容量合金的最大放电容量所降低,并在x=0.1时达到最小值(Cmax=268.42mAh/g).合金的循环稳定性随着Si含量的增加呈现先增加而后减小的趋势.从x=0时的70.01％升高到x=0.1时的76.89％而后下降到x=0.3时的63.07％.

摘要： 采用感应熔炼方法制备了La0.75Mg0.25Ni3.4-xAl0.1Cox(x=0.0,0.5,1.0)贮氢合金,系统地研究了合金Co元素对Ni部分替代对合金相结构及电化学性能的影响.XRD分析表明,合金是由La2Ni7相、LaNi5相及LaMg2Ni9相组成.电化学测试表明，随Co含量的增加,合金电极活化次数变化不大，最大放电容量、循环稳定性呈现先增后减的趋势先，而合金的高倍率放电性能降低，极限电流合金电极极限电流、贮氢合金电化学反应电阻逐渐增大，其高倍率放电性能的改善是源于电极表面的电子迁移速率和氢在合金体相中扩散速率这两方面共同作用所引起的。

摘要： 以A2B7型贮氢合金La1.5Mg0.5Ni6.5Co0.5为对象,采用不同浓度Y(NO3)3溶液对合金表面化学共沉积Ni-W-P,系统研究了沉积前后合金电极的电化学性能.结果表明,与未处理相比,沉积处理后合金电极活化次数、最大放电容量、高倍率放电性能、均得到明显的提高,且随着浓度Y(NO3)3溶液增加而增大,当Y(NO3)3浓度为C=0.65 g/L时达到最大,而后略有下降.合金电极中氢的扩散速率得到不同程度的提高.合金电极循环寿命也在一定程度均好于未包覆的.表明化学沉积Ni-W-P/Y3+能有效地提高贮氢合金电极电化学性能.

摘要： 研究了Mg1-xNdxNi0.5(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)贮氢合金的电化学与动力学性能.电化学测试表明:合金在1～2次循环后便可达到最大放电容量,具有良好的活化性能.随着Nd替代量的增大合金的容量保持率逐渐下降,但替代后的容量保持率均要比未替代的Mg2Ni高,其中Nd元素显著提高了合金的放电容量;动力学测试表明:Nd替代Mg增大了合金的高倍率放电性能,降低了合金电极表面的化学反应阻抗,并提高了合金的氢扩散系数和极限电流密度,显著改善了合金的贮氢动力学性能.

摘要： 将La12Ce3Fe10Ni63Mn5Al6B贮氢合金在1073K下保温3h后,以稀醋酸溶液与浓KOH溶液作为淬火剂进行淬火处理.合金由LaNi5相、(Fe,Ni)相及少量的La2O3相组成.淬火处理后的合金,LaNi5相增加;酸性介质下淬火的合金,La2O3相少于碱性介质下淬火的合金.酸性、碱性介质下淬火处理后的合金,高倍率放电能力HRD1750从35.7％分别提高到46.4％和38.2％、最大放电比容量从264.5 mAh/g分别提高到309.5mAh/g和291.6mAh/g,但循环性能变差,150次循环的容量保持率从76.8％分别下降到73.0％和67.9％.在相同条件下,酸性介质下淬火的合金的性能更好.

摘要： 本文研究了球磨时间及添加CeO2对La2Mg17+200 wt.％ Ni复合合金相结构和电化学性能的影响。XRD结果表明,球磨100h后Ni峰完全消失,合金完全非晶化,而过长的球磨时间会导致合金小颗粒的团聚和再次结晶化.少量CeO2的添加有助于非晶结构的形成.电化学性能表征显示,随着球磨时间从80h-100h-120h时,复合合金放电比容量分别为326.9、352.1和352.6mAh/g,添加CeO2后复合合金放电比容量再度提高到373.5、398.8和409.8mAh/g,均提高40 mAh/g以上.但CeO2的加入对复合合金充放电循环稳定性的改善并不明显,个别合金稳定性甚至会降低,这可能是CeO2的加入增大了合金样品的缺陷和比表面积,增加了合金与碱溶液接触机会,从而加速了合金腐蚀进程.电化学反应行为EIS研究结果表明:CeO2的加入,有效的降低了合金表面电化学反应阻抗,提高了贮氢合金的电催化活性,有助于提高放电容量.开路电位图也表明CeO2的加入,不利于提高合金的抗腐蚀性能.

摘要： 研究了添加Ni对高温感应熔炼法制备的La2Mg17贮氢合金的结构和电化学性能的影响.经球磨后XRD分析表明:随着球磨时间的增加,电极合金的衍射强度降低,衍射峰宽化,球磨时间达到100h时,晶体结构几乎全部转变为非晶结构.电化学测试显示:球磨制备的La2Mg17+200wt.％ Ni电极贮氢合金在首次循环后即可达最大放电比容量,合金具有较好的活化性能;电极合金的放电比容量约为350mAh/g,循环容量保持率S15约为38％,而球磨时间对改善合金的放电比容量和循环寿命的影响不大.通过电化学阻抗谱(EIS)分析可知,合金随着球磨时间的延长,其合金颗粒内部和表面结构都发生了变化,导致球磨60和80h时由电化学极化,浓差极化和氢扩散步骤控制反应速率转换成球磨100和120h时由电化学极化和氢扩散控制反应速率.不同球磨时间,合金的动力学控速步骤也发生了一些转变,其中球磨100h的表面电化学电荷迁移反应阻抗较大,表面反应速率较小.而极化电流密度和恒电位阶跃曲线中的氢扩散系数D共同表明,100h合金体相内的氢扩散速率较快.

摘要： 以机械粉化的LaNi4.25l0.75粉末颗粒为基底材料进行表面Pd的化学镀覆,设计探究了体系中表面沉积膜层质量的主要影响因子及其影响效果,得出LaNi4.25Al0.75合金颗粒表面化学镀覆金属Pd膜的最佳工艺参数,并考察了表面包覆的Pd膜层对于LaNi4.25Al0.75合金材料吸氢性能的影响.rn 研究表明，LaNi4.25Al0.75合金颗粒表面Pd膜包覆的NaH2PO2·H20体系的最佳工艺条件为:镀覆时间t=60min，镀覆pH=12.0镀液，镀度T=60°C，主盐(PdCl2)浓度c(PdCl2)=1.Og/L。样品表面的沉积膜层为非晶结构的PdxPy合金膜;表面Pd的引入并未对基底合金造成任何影响。在LaNi4.25Al0.75合金颗粒表面化学镀覆一层适宜厚度及形貌的金属Pd-P合金膜层能够改善合金抵抗O2和N2毒化作用的能力。表面Pd膜对于LaNi4.25Al0.75吸氢性能的改善可能来源于以下几个方面:①金属Pd本身对氢的高透性;②金属Pd对杂质气体的屏蔽作用;③Pd粒子堆积所形成的疏松结构增大了合金与氢作用的有效表面。

摘要： 以机械粉化的LaNi4.25l0.75粉末颗粒为基底材料进行表面Pd的化学镀覆,设计探究了体系中表面沉积膜层质量的主要影响因子及其影响效果,得出LaNi4.25Al0.75合金颗粒表面化学镀覆金属Pd膜的最佳工艺参数,并考察了表面包覆的Pd膜层对于LaNi4.25Al0.75合金材料吸氢性能的影响.rn 研究表明，LaNi4.25Al0.75合金颗粒表面Pd膜包覆的NaH2PO2·H20体系的最佳工艺条件为:镀覆时间t=60min，镀覆pH=12.0镀液，镀度T=60°C，主盐(PdCl2)浓度c(PdCl2)=1.Og/L。样品表面的沉积膜层为非晶结构的PdxPy合金膜;表面Pd的引入并未对基底合金造成任何影响。在LaNi4.25Al0.75合金颗粒表面化学镀覆一层适宜厚度及形貌的金属Pd-P合金膜层能够改善合金抵抗O2和N2毒化作用的能力。表面Pd膜对于LaNi4.25Al0.75吸氢性能的改善可能来源于以下几个方面:①金属Pd本身对氢的高透性;②金属Pd对杂质气体的屏蔽作用;③Pd粒子堆积所形成的疏松结构增大了合金与氢作用的有效表面。

摘要： 本发明提供了一种贮氢合金，其中，该合金具有通式Nd1-xMgxNiyAlz表示的结构，式中0.08＜x＜0.15，3.2＜y＜3.9，0.1＜z＜0.4。由该贮氢合金制成的贮氢负极用于镍氢二次电池能使镍氢二次电池具有优异的低温放电性能(在-10°C低温时的放电率高达93.5%)、较高的比容量(高达340毫安时/克)和优异的循环寿命(循环次数高达600次)，电池的综合性能明显高于现有技术中的同类电池。通过使用Nd来代替常规的混合稀土元素，能够大大提高贮氢合金在强碱电解液中的耐腐蚀性，使电池的贮存寿命进一步提高。而且该贮氢合金因不含有昂贵的稀缺金属钴，因而生产成本明显降低，具有很好的市场前景。

摘要： 本发明涉及贮氢合金、镍氢电池用电极、二次电池及其贮氢合金的制备方法，其贮氢合金的化学组成由通式La(3.0～3.2)xCexZrySm(1‑(4.0～4.2)x‑y)NizCouMnvAlw来表示，其中，x、y、z、u、v、w为摩尔比，0.14≤x≤0.17；0.02≤y≤0.03；4.60≤z+u+v+w≤5.33；0.10≤u≤0.20；0.25≤v≤0.30；0.30≤w≤0.40。通过固定金属镧(La)和铈(Ce)的比例为3.0～3.2满足了电极材料的过充性能；对A侧进行金属钐(Sm)元素的大量替代，即Sm原子比占A侧的25.6～42％以克服低钴(Co)带来的寿命降低问题；用Sm与La和Ce的比例变化来调整平衡压以满足电极材料的充放电动力学性能；A侧元素中通过添加相对于A侧元素原子比为2‑3％的锆(Zr)提高了凝固过程的形核率。采用其贮氢合金获得镍氢电池负极材料抗过充能力高、高倍率放电性能和循环稳定性好。

摘要： 本发明涉及镍氢电池技术领域，尤其涉及一种贮氢合金及其制备方法、贮氢合金电极和镍氢电池，本发明提供的贮氢合金在以Cu‑Kα线作为X射线源进行X射线衍射测定时，在2θ＝24°～35°的范围内出现的最强峰的强度(IA)与在2θ＝38°～45°的范围内出现的最强峰的强度(IB)的强度比(IA/IB)在0.5以下。根据实施例的记载，本发明所述的贮氢合金具有较大的充放电容量以及较好的功率性能。

摘要： 本发明提供耐腐蚀性优异的贮氢合金、使用其而成的电极及镍氢蓄电池、以及该贮氢合金的制造方法。一种贮氢合金，其含有La、Ni、及、Y或重稀土元素且具有至少二个相，第一相具有通式R1

摘要： 本发明公开了一种镍氢电池负极用贮氢合金，该贮氢合金成分为La

摘要： 本发明提供了一种贮氢合金，其中，该合金具有通式Nd1－xMgxNiyAlz表示的结构，式中0.08＜x＜0.15，3.2＜y＜3.9，0.1＜z＜0.4。由该贮氢合金制成的贮氢负极用于镍氢二次电池能使镍氢二次电池具有优异的低温放电性能(在－10°C低温时的放电率高达93.5％)、较高的比容量(高达340毫安时/克)和优异的循环寿命(循环次数高达600次)，电池的综合性能明显高于现有技术中的同类电池。通过使用Nd来代替常规的混合稀土元素，能够大大提高贮氢合金在强碱电解液中的耐腐蚀性，使电池的贮存寿命进一步提高。而且该贮氢合金因不含有昂贵的稀缺金属钴，因而生产成本明显降低，具有很好的市场前景。

摘要： 本发明提供了一种调控NbVTi贮氢合金平衡氢压的方法，包括以下步骤：将NbVTi合金与调控金属单质进行熔炼，得到NbVTi系合金铸锭；所述调控金属单质包括Zr、Ni和Mn中的一种；将所述NbVTi系合金铸锭进行热处理。本发明通过在NbVTi合金中添加调控元素，利用调控元素来调控NbVTi贮氢合金的平衡氢压，其中，利用Zr元素来降低NbVTi贮氢合金的平衡氢压，利用Mn和Ni元素来提高NbVTi贮氢合金的平衡氢压。实验结果表明，从贮氢合金在室温下吸氢平衡压力拟合图可以看出，Zr元素可降低NbVTi贮氢合金的室温平衡氢压，Mn和Ni元素可提高NbVTi贮氢合金的室温平衡氢压。

摘要： 本发明涉及贮氢合金、镍氢电池用电极、二次电池及其贮氢合金的制备方法，其贮氢合金的化学组成由通式La(3.0～3.2)xCexZrySm(1‑(4.0～4.2)x‑y)NizCouMnvAlw来表示，其中，x、y、z、u、v、w为摩尔比，0.14≤x≤0.17；0.02≤y≤0.03；4.60≤z+u+v+w≤5.33；0.10≤u≤0.20；0.25≤v≤0.30；0.30≤w≤0.40。通过固定金属镧(La)和铈(Ce)的比例为3.0～3.2满足了电极材料的过充性能；对A侧进行金属钐(Sm)元素的大量替代，即Sm原子比占A侧的25.6～42％以克服低钴(Co)带来的寿命降低问题；用Sm与La和Ce的比例变化来调整平衡压以满足电极材料的充放电动力学性能；A侧元素中通过添加相对于A侧元素原子比为2‑3％的锆(Zr)提高了凝固过程的形核率。采用其贮氢合金获得镍氢电池负极材料抗过充能力高、高倍率放电性能和循环稳定性好。

摘要： 本发明涉及镍氢电池技术领域，尤其涉及一种贮氢合金及其制备方法、贮氢合金电极和镍氢电池，本发明提供的贮氢合金在以Cu‑Kα线作为X射线源进行X射线衍射测定时，在2θ＝24°～35°的范围内出现的最强峰的强度(IA)与在2θ＝38°～45°的范围内出现的最强峰的强度(IB)的强度比(IA/IB)在0.5以下。根据实施例的记载，本发明所述的贮氢合金具有较大的充放电容量以及较好的功率性能。

摘要： 本发明提供耐腐蚀性优异的贮氢合金、使用其而成的电极及镍氢蓄电池、以及该贮氢合金的制造方法。一种贮氢合金，其含有La、Ni、及、Y或重稀土元素且具有至少二个相，第一相具有通式R1