储氢合金

摘要： 通过粉末烧结法制备不同前驱体LaNi_(5)/LaMgNi_(4)物质的量比(x)的车用金属氢化物-镍电池用La-Mg-Ni储氢合金,研究x对合金物相组成、显微组织和电化学性能的影响。储氢合金在x=0.75和0.95时,由(La,Mg)_(5)Ni_(19)和(La,Mg)_(2)Ni_(7)相组成;x=1.20时,为(La,Mg)_(5)Ni_(19)单相;x=1.50时,由(La,Mg)_(5)Ni_(19)和LaNi_(5)相组成。各储氢合金的活化性能良好,且随着x的增加,最大放电容量Q max逐渐减小,第100次循环的容量保持率S_(100)先减小、后增大;当x=1.20时,S_(100)最小、极化电阻R_(p)最大、交换电流I_(0)最小。储氢合金按氢扩散系数D从大至小依次为x=1.50、0.95、1.20和0.75。适量的(La,Mg)_(2)Ni_(7)和LaNi_(5)相,有助于提升储氢合金电极的倍率性能;电极的放电速率与D正相关。

摘要： 采用中频感应熔炼法制备了铸态和快淬态储氢合金,研究了不同快淬速度对储氢合金的物相组成、显微形貌和电化学性能的影响。结果表明,随着快淬速度从0增加至32 m/s,储氢合金中(La,Mg)Ni;和(La,Mg)_(2)Ni_(7)相丰度逐渐减小,LaNi_(5)相丰度逐渐增大,晶胞体积逐渐减小。当铸态和快淬态储氢合金的活化次数分别为5次和3次时。随着快淬速度从0增加至32 m/s,储氢合金电极100次充放电的容量保持率S_(100)逐渐增大,腐蚀电流密度逐渐减小,腐蚀电位逐渐增大。储氢合金电极的高倍率放电性能变化趋势与交换电流密度和氢扩散系数保持一致,即铸态和不同快淬速度快淬态储氢合金的高倍率放电性能由交换电流密度I_(0)和氢扩散系数D_(0)共同决定。

摘要： 文章研究了一种高功率储氢合金粉,通过ICP测试对合金粉的主要元素稀土和镍、辅助元素钴、锰、铝、铁等成分进行分析,通过XRD测试进行合金粉组织结构分析,通过与氢气反应进行平台压曲线分析;同时进行储氢合金粉粒度和比表面积测试,以及合金电极的电化学特性分析,开发了高功率储氢电极合金。通过电池恒功率测试确定该高功率储氢电极合金可满足镍氢电池对高功率大电流的要求。通过优化负极电极制备工艺,实现镍氢电池的大电流充放电性能。

摘要： 随着氢能产业的发展,氢燃料电池汽车因无污染、零排放等优点逐渐进入公众的视野,引起了人们的强烈关注。在氢燃料电池汽车系统中,车载储氢罐发挥着至关重要的作用,为提高其体积储氢密度并确保其应用的安全性,国际标准组织氢技术委员会规定储氢罐最多可充入70 MPa的氢气。因此,实现氢气的安全、高效加注是氢燃料电池汽车市场化的关键,这也对加氢站中氢压缩机的研发提出了更高的要求。现阶段,大多数已建成的加氢站均使用机械式氢压缩机,其普遍存在安全性差、振动与噪音大以及维护成本高等缺点。金属氢化物氢压缩机是利用储氢合金(氢压缩材料)在不同温度下平台压的不同对氢气进行增压。相比传统的机械式氢压缩机,金属氢化物氢压缩机具有安全、环保、无振动和噪音、密封性好、无摩擦、能有效提纯氢气以及维护成本低等优点。为提升其加氢压力和压缩比,通常将几种不同的氢压缩材料串接设计为多级氢压缩机。而提升各级氢压缩材料的热力学与动力学性能则是优化整个金属氢化物氢压缩系统性能的关键。氢压缩材料的改性主要集中于合金化。例如:LaNi_(5)合金A侧常被混合稀土Mm和Ml取代,而B侧常被Co、Al、Mn、Sn等元素取代,改性后的AB_(5)型合金因具有较低的吸放氢平台、较强的抗毒化性能与循环稳定性,通常作为高密度储氢材料或初级氢压缩材料;而TiCr_(2)合金A侧常被同族的Zr取代,B侧常被同周期的V、Mn、Fe、Co、Ni等元素取代,改性后的AB_(2)型合金具有较高的吸放氢平台、较大的储氢量,一般可作为中级或末级氢压缩材料。除此之外,具有极高平台压的ZrFe_(2)基合金也是应用于氢压缩领域的潜在材料。本文首先介绍了金属氢化物氢压缩机的工作原理与特点,然后设计了三级氢压缩机系统并综述了各级氢压缩材料的研究进展,最后还对未来氢压缩材料的发展方向进行了展望。

摘要： 根据Markets and Markets发布的最新市场研究报告《稀土金属回收市场:应用(永久磁铁、合金、抛光材料、玻璃、催化剂、荧光粉、陶瓷、储氢合金)、技术(湿法冶金、火法冶金)和地区——到2026年的全球预测》,全球稀土金属回收市场在2021年达到2.48亿美元,预计到2026年将达到4.22亿美元,2021年到2026年的复合年均增长率为11.2%。稀土金属被认为是催化剂、通信电子、汽车和军事武器等领域技术发展的关键元素。预计在不久的将来,这些领域的稀土金属需求将会增加,因为它们是新兴领域应用的关键组分,如绿色技术、电动及混合动力汽车等。

摘要： 氢气是一种重要的可再生二次能源,对其高效利用的关键是开发出安全、经济、便携的储氢技术。在对目前主要包括碳基材料储氢、金属氢化物储氢、配位氢化物储氢、高压复合储氢、石墨烯储氢、氨硼烷储氢、中空玻璃微球储氢等在内的几类固体储氢技术进行综述的基础上,从储氢量、储氢机理、性能及其优缺点等方面对各类技术进行了对比,认为金属氢化物及其储氢合金具有较强的竞争力。最后对固体储氢技术的研究进展和发展前景进行了总结和讨论。

摘要： 金属氢化物氢压缩技术具有安全、无活动部件、可利用低品废热等优点,但该技术对储氢合金的吸放氢平台压力、平台斜度和滞后效应等性能有较高的要求。研究了合金元素对BCC型V基合金氢压缩性能的影响,采用电弧熔炼法制备了V_(75)Ti_(20)M_(5)(M=V、Ti、Cr、Zr)氢压缩合金,利用体积吸附法测定合金的PCT曲线和动力学性能,计算PCT曲线的平台斜度、滞后效应、氢压缩比及氢反应速率,比较合金的氢压缩性能。结果表明:V_(75)Ti_(20)Cr_(5)合金的可逆储氢量为1.05%(质量分数),相比于V_(75)Ti_(25)合金,其氢压缩速率显著提升;而V_(75)Ti_(20)Zr_(5)合金的可逆储氢量、氢压缩比和氢压缩速率均明显降低。

摘要： 以稀土化合物REMg_(2)Ni(RE=La、Pr和Nd)作为添加剂,采用机械球磨的方法制备了Mg_(2)Ni和Mg_(2)Ni-18%(质量分数,下同)REMg_(2)Ni储氢合金,研究了添加剂对Mg_(2)Ni-18%REMg_(2)Ni储氢合金物相组成、显微形貌和储氢性能的影响,并与纯Mg_(2)Ni进行了对比分析。结果表明,充分氢化后RE=La、Pr和Nd时储氢合金的物相主要由稀土氢化物和Mg_(2)NiH_(4)组成,充分放氢后RE=La、Pr和Nd时储氢合金的物相主要由稀土氢化物和Mg_(2)Ni组成,且Mg_(2)NiH_(4)相和Mg_(2)Ni相的晶胞体积都相对纯Mg_(2)Ni较小。稀土化合物添加剂有助于提升放氢速率和氢扩散性能,且RE=Pr时储氢合金的放氢速率最快、最大放氢量高、氢扩散性能改善效果最好,这主要与储氢合金中PrH_(2.37)相最为细小、均匀,Mg_(2)NiH_(4)相晶胞体积小有关。

摘要： 采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学工作站等手段研究了球磨时间(0~60 min)对石墨烯/La_(15)Fe_(2)Ni_(71)Mn_(6)B_(2)Al_(2)复合材料微观结构和电化学性能的影响。结果表明,球磨时间为0~60 min制备的石墨烯复合储氢合金都主要由La_(3)Ni_(13)B_(2)、(Fe,Ni)、LaNi_(5)相组成,其中LaNi5相的晶胞体积会随着球磨时间的增加而减小。随着球磨时间从0 min增加至60 min,石墨烯复合储氢合金的电荷转移电阻先减小后增大、交换电流密度先增大后减小、氢扩散系数和荷电保持率先增加后减小,在球磨时间为40 min时取得电荷转移电阻最小值,交换电流密度、氢扩散系数和荷电保持率最大值。此外,在相同循环次数下球磨时间为40 min制备的石墨烯复合储氢合金具有相对较高的放电比容量。适宜的石墨烯/La_(15)Fe_(2)Ni_(71)Mn_(6)B_(2)Al_(2)复合材料的球磨时间为40 min,此时氢扩散系数和荷电保持率分别为1.259×10^(-8)cm^(2)/s和97.62%,具有较好的电化学性能,这主要与此时复合材料粉末颗粒较为细小、均匀且结晶度较高等有关。

摘要： TiFe储氢合金理论储氢量为1.86 wt.％,且分解压力适中,循环稳定性好,价格便宜且资源丰富,极适于大规模工业生产和应用,被认为是一种非常有前途的固态储氢材料.但传统的TiFe储氢合金存在着活化困难、有效储氢容量较低、抗杂质气体毒化能力很差等突出问题.针对上述TiFe基储氢合金的缺点,研究人员进行了大量的改性研究.笔者总结了基于机械形变方法的TiFe基储氢合金的研究进展,对比了采用高能球磨技术、冷轧技术、孔型轧制技术及高压扭转技术处理后的TiFe基储氢合金的储氢性能,并探讨了冷锻技术、等径角挤压技术及搅拌摩擦加工技术等潜在的可用于TiFe基储氢合金的储氢性能改善的机械形变方法.

摘要： 氢能作为21世纪最具有发展前景的清洁能源,其开发与应用一直是中国能源产业发展的重中之重,围绕氢能的研究主要分为氢气的制备,运输,储存与应用等几个方面,其中,氢气的储存能力关系到氢气能否被高效利用,是限制氢能大规模发展和产业化的重要瓶颈,因而成为目前研究的重点和难点之一.固态储氢技术相比于气态储氢与液态储氢,具有储氢密度高,操作方便,安全性好等优点,具有潜在的发展前景.近年来,电池行业发展迅速,稀土类储氢合金更是因其可作为燃料电池系统中氢气储存与供给的单元,亦可被用于作为镍氢电池的电极而被广泛关注与研究. 本文对比分析了固态储氢技术与传统除氢技术的优缺点,介绍储氢合金的反应原理及实际应用案例.综述了几种主要的储氢合金,包括稀土类储氢合金、镁基储氢合金、钛系储氢合金、钛锆系拉夫斯(Laves)相储氢合金以及钒基固溶体型储氢合金的发展过程与研究现状,对它们的特性进行了对比总结.同时还对储氢性能的研究方法等进行了简要介绍.最后重点介绍了稀土类储氢合金的研究进展以及对未来的展望,提出了储氢合金的发展方向和研究新思维.

摘要： 采用中频感应熔炼-快淬方法制备了La17Fe3Mn5A12Ni73-xBx(x=0,1,3,5)储氢合金.结构分析表明,不含B的合金为双相结构,主相为LaNi5相,第二相为La2Ni7相,含B合金均由LaNi5相、La2Ni7相和La3Ni13B2相组成,且随着B含量的增加,LaNi5相和La2Ni7相减少,La3Ni13B2相逐渐增加.电化学测试表明,随着B含量的增加,合金的活化性能、最大放电容量不同程度下降,而循环稳定性有所改善.合金电极的倍率放电能力(HRD)随着B含量的增加呈先增大后减小的趋势,表明适量的B有利于提高合金的高倍率放电性能.合金电极的交换电流密度(IO)随着B含量的增加先增大后减小,而氢在合金中的扩散系数(D)则逐渐增大,表明合金的高倍率放电性能主要取决于合金表面的电荷转移能力.

摘要： 本文研究了系列LaNi4.1-xCo0 6Mn0.3 Alx(x=0,0.15,0.3,0.45)储氢合金的结构和电化学储氢性能。研究表明：制备的合金为典型CaCu5型AB5储氢合金,随着Al替代量增加,LaNi5相的晶胞参数a、c、c/a值和晶胞体积(V)逐渐增大,相应合金的放电容量有所降低,但合金电极的循环稳定性和不可逆自放电和高温容量得到明显改善。60个循环后的容量保持率(560)分别是58.79％(x=0)、79.72％(x=0.3)、79.35％(x=0.45)；合金电极不可逆容量损失率(储存96h)由14.41％(x=0)降到2.38％(x=0.45)。在323K的放电容量由 266.04mAh/g(x=0)增加到 302.4mAh/g(x=0.15)、 302.12mAh/g(x=0.3)和299.88mAh/g(x=0.45)。但Al替代Ni后,合金电极的交换电流密度I0和氢原子在合金内部的氢扩散系数DH降低,导致其高倍率放电性能变差。

摘要： 镍氢电池是一种高能量密度、清洁的二次电源,主要应用于各种电器设备、运输车辆、电能存储等领域,稀土储氢合金主要应用于镍氢二次电池的负极材料.本文结合近年中科院长春应化所储氢合金和动力镍氢电池方面的成果,介绍了的相关方面的研究成果和应用的进展,研制了宽温(-45～60°C)应用的超熵化储氢合金和宽温镍氢动力电池,电池在宽温度范围具有优良的充放电性能,经纯电动车实际运行情况检验,电池综合性能优异.

摘要： 通过对厦门钨业公司的介绍，分析了中国稀土储氢合金的现状，并对中国稀土储氢合金所面临的机遇和挑战进行了综述。

摘要： 我国近期多个城市严重的雾霾天气和气候异常现象说明我国已经面临着严峻的环境污染和温室效应问题,而传统化石燃料的燃烧是造成这些的主要因素,故发展清洁无污染的可再生能源替代传统化石燃料已成为能源化工研究领域中的热点,尤其是开发氢能应用于能源化工中.本文制备了具有超堆叠结构的A2B7型单相La-Mg-Ni体系储氢合金,并将其放入柱状反应器中测试其储氢性能.通过分析其相组成和微观结构,确定Mg原子在超堆叠结构中的浓度分布,研究了镁基掺杂对La2Ni7型氢化物形成的作用,发现Mg元素含量对超堆叠结构A2B7型单相合金(La,Mg)2Ni7的形成有关键的作用.同时,研究了在不同温度和循环次数下的(La,Mg)2Ni7氢化物反应器的吸放氢循环性能及其稳定性,并基于分析不同温度下吸放氢循环对超堆叠结构合金及氢化物的相组成和微观组织结构的影响,探索镁基元素掺杂对对超堆叠结构金属氢化物反应器储氢性能的影响及其内在的作用机理.

摘要： 针对传统储氢合金制备常采用粉末冶金技术,本文拟采用间歇式熔盐共沉积技术制备一种高活性LaNi5-xAlx合金薄膜材料,通过热力学、动力学计算研究Ni阴极的去极化能力以及在氧化物熔盐体系中La、Al的共析出条件.计算结果表明,La2O3的理论分解电压比Al2O3大0.235V.电解过程中在阴极上首先析出铝,Al2O3、La2O3两者的浓度比例改变,发生去极化作用,导致La2O3析出电位正移,实现La、Al共析出.此外,由于Al在Ni基体上形成的表面合金生长速度很快,可以通过电解质组成和电解时间来控制Al-Ni中间合金层的厚度,促使LaNi5-xAlx储氢合金的形成.

摘要： ZrCo作为国际热核聚变项目(ITER)中SDS系统中重要的氢同位素贮存及转运材料,由于其较低的平衡离解压(10-3 Pa),快的吸放氢速率,较高的储氢容量(1.96wt％),优良的固氦性能等吸引了人们广泛的研究兴趣.然而高温氢致歧化及杂质气体毒化导致的ZrCo材料储氢性能失效是限制该类储氢材料广泛应用的最大"瓶颈".本研究制备具有优异抗毒化,抗歧化性能的Zr0.8Hf0.2Co-Ce5％四元合金,并对所制备合金吸放氢动力学,热力学等性质以及抗歧化性能,氢同位素效应开展相关研究.

摘要： 采用中频感应炉熔炼出铸态Mg2Ni合金,将Mg2Ni合金与一定量的Ni粉进行混合球磨处理.系统研究在不同Ni粉添加量及球磨时间等条件下所得合金样品的结构及储氢性能.研究表明,随着Ni含量的增大及球磨时间的延长,合金的非晶纳米晶结构逐渐增多;合金的最大放电容量及循环稳定性得到明显提升;合金的表面催化活性及合金体相内的H传输能力都有了显著提高.Ni粉的作用主要在于可促进合金非晶化,同时对合金的放氢过程起到了催化的作用.

摘要： 采用熔盐覆盖法制备了NdMg12，通过XRD以及恒流充放电等方法来研究了球磨掺杂不同含量FeB对NdMg12电化学性能的影响。研究表明掺杂FeB对合金最大放电容量改善效果明显，同时合金的循环性能也有明显改善。

摘要： 一种储氢合金，其特征在于，含有组成由通式：A

摘要： 本发明提供一种储氢合金，其特征在于，具有彼此不同的结晶结构的2种以上结晶相在该结晶结构的c轴方向上层叠而成。另外，其特征还在于，所述层叠的2种以上结晶相的结晶结构中的晶格常数a的最大值与最小值之间的差为0.03以下。

摘要： 本发明可以得到一种储氢合金，其具有由Mg和其它合金(例如Mg

摘要： 本发明提供一种尽管La的含量多，Pr及Nd的含量少，但耐碱性优异的稀土类-Mg-Ni系储氢合金及使用该合金的储氢合金电极，并提供一种高容量、循环寿命长的镍氢二次电池。镍氢二次电池，在负极(26)中含有储氢合金的粒子(36)，该储氢合金具有由通式：(La

摘要： 一种储氢金属或储氢合金修饰的富勒烯储氢材料。该储氢材料是在富勒烯表面复合储氢金属或储氢合金制备的储氢材料。所述的富勒烯是一系列由数十个到数千个偶数碳原子组成的碳笼烯，化学通式为Cn，其中n为大于或等于60的偶数。所述的储氢金属包括周期表中IA～IVB族放热溶解型金属，VB～VIII族除放热溶解型金属Pd以外的吸热溶解型金属。所述的储氢合金是晶态稀土镍系AB5型合金、锆基或钛基Laves系AB2型合金、钛镍系和钛铁系AB型合金、镁基A2B型合金或是上述储氢合金的任一种或两种以上的二元或多元非晶储氢合金。本发明的储氢材料的储氢容量2.0～4.0wt%。

摘要： 本发明提供一种储氢合金，其特征在于，具有彼此不同的结晶结构的2种以上结晶相在该结晶结构的c轴方向上层叠而成。另外，其特征还在于，所述层叠的2种以上结晶相的结晶结构中的晶格常数a的最大值与最小值之间的差为0.03以下。

摘要： 一种储氢合金，其特征在于，含有组成由通式：A

摘要： 本发明可以得到一种储氢合金，其具有由Mg和其它合金(例如Mg

摘要： 本发明提供一种氢传感器，其使用了包含Mg-Ni系合金和Zr-Ti系合金的储氢合金，该氢传感器具备：基板(2)；设置在该基板(2)上、且包含所述Mg-Ni系合金和所述Zr-Ti系合金的氢反应层(3)；以及设置在该氢反应层(3)上、用于促进所述Mg-Ni系合金的氢化的第1催化剂层(4)。

摘要： 提供一种尽管La的含量多，Pr及Nd的含量少，但耐碱性优异的稀土类－Mg－Ni系储氢合金及使用该合金的储氢合金电极，并提供一种高容量、循环寿命长的镍氢二次电池。镍氢二次电池，在负极(26)中含有储氢合金的粒子(36)，该储氢合金具有由通式：(La