导读:本文包含了电化学贮氢论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:镍金属氢化物电池,RE–Mg–Ni基合金,超晶格结构,电化学性能
电化学贮氢论文文献综述
赵雨萌[1]（2018）在《2H和3R型RE-Mg-Ni基贮氢合金的相结构和电化学性能》一文中研究指出稀土-镁-镍基贮氢合金作为镍氢电池新一代负极材料,具有高容量和高功率的特性。此类合金具有AB_3、A_2B_7、A_5B_(19)和AB_4多种超晶格晶体结构,由于晶体结构的化学组成和生成温度十分接近,因此合金极易生成多相结构。另外,每种晶体结构根据不同的空间取向又可以分为2H和3R两种构型。为了研究具有单一2H或3R构型的稀土-镁-镍基合金的生成规律和电化学特性,本文制备了单一2H和3R型A_2B_7合金,单一2H和3R型A_5B_(19)合金,从[AB_5]和[A_2B_4]亚单元体积标准偏差的角度研究了单一2H和3R型相的结构稳定性,并研究了不同稀土元素对2H和3R型相结构生成的影响及2H和3R型结构对合金电化学性能的影响。并采用粉末烧结的方法,通过改变前驱物的比例,在单一2H型A_5B_(19)合金中,引入单一2H型A_2B_7或者CaCu_5型AB_5为第二相,改善了2H型A_5B_(19)合金的放电容量和高倍率放电性能。此外,本文介绍了3R型AB_4相结构的生成规律及其对合金电化学特性的影响。通过感应熔炼与分步退火的方法制备了2H和3R型A_2B_7相La–Nd–Mg–Ni基合金,提出了通过计算[AB_5]和[A_2B_4]亚单元体积标准偏差的方法判断稀土-镁-镍基合金相结构稳定性。结果发现,3R型A_2B_7相合金无论在气固吸/放氢还是在电化学充/放电过程中,始终保持较完整的晶体结构。经过对构成两种结构的[A_2B_4]和[AB_5]亚晶胞体积的计算,结果发现,两种结构中的[A_2B_4]亚单元的体积均大于[AB_5]亚单元的体积。在吸放氢过程中,3R型结构的[A_2B_4]亚单元收缩,2H型结构中的[A_2B_4]扩张。两种结构中的[AB_5]亚单元均扩张。通过对[AB_5]和[A_2B_4]亚单元体积标准偏差的计算,得出结论,3R型结构中,[AB_5]和[A_2B_4]亚单元体积的标准偏差始终小于2H型结构中两种亚单元之间的体积偏差。经过50周吸放氢循环后,3R型结构的亚单元体积标准偏差σ(V_([A2B4]),V_([AB5]))为0.45?~3,小于2H型结构的亚单元体积偏差(2.11?~3)。并且3R型结构中的晶格微观应变低于2H型结构的微观应变。这使得3R型结构具有较高的结构稳定性和抗粉化性能。TEM和XRD分析表明,经过50周吸/放氢循环后,3R型结构依旧保持完整的晶型,而2H型结构发生了严重的晶格变形。经过50周吸放氢循环后,3R型合金的储氢量依旧为最大放氢量的100%,而对应的2H型结构的放氢量降至87%。由粉末烧结的方法制备得到了La_(0.60)M_(0.20)Mg_(0.20)Ni_(3.80)(M=La,Pr,Nd,Gd)合金,研究了不同稀土元素对2H和3R型A_5B_(19)相结构生成的影响及2H和3R型A_5B_(19)相结构对合金电化学和储氢性能的影响。结果发现,La_(0.80)Mg_(0.20)Ni_(3.80)合金具有单一Pr_5Co_(19)型(2H)相结构,La_(0.60)Gd_(0.20)Mg_(0.20)Ni_(3.80)合金具有单一Ce_5Co_(19)型(3R)相结构。而La_(0.60)Pr_(0.20)Mg_(0.20)Ni_(3.80)和La_(0.60)Nd_(0.20)Mg_(0.20)Ni_(3.80)合金均为Pr_5Co_(19)和Ce_5Co_(19)两相结构。随着M元素原子半径的减小,Ce_5Co_(19)型相含量逐渐增加。这说明以原子半径较小的元素替代La元素,有利于合金中Ce_5Co_(19)相的生成。电化学测试表明,Ce_5Co_(19)相的增加,改善了合金颗粒的抗粉化性能,促进了合金电极的循环稳定性。另外,合金的HRD也随Ce_5Co_(19)相的增加而升高。这归功于Ce_5Co_(19)相较快的表面电荷转移速率和氢扩散速率。通过第一性原理计算了化合物的内聚能,结果发现Ce_5Co_(19)型单相La_(0.60)Gd_(0.20)Mg_(0.20)Ni_(3.80)合金具有最高的内聚能,表明了其较高的结构稳定性。这为稀土-镁-镍基贮氢合金的组成结构设计优化提供了新思路。采用粉末分步烧结的方法,通过改变前驱物的比例,制备得到了一系列以Pr_5Co_(19)相为主相,Ce_2Ni_7或者LaNi_5为第二相的合金。研究了第二相结构的出现对于单相合金电化学性能的影响。当合金中含有40 wt.%的Ce_2Ni_7相时,合金电极的最大放电容量从338提高到388 mAh/g,100周的容量保持率从77.0%提高到85.3%。当合金中出现20 wt.%的LaNi_5相时,合金电极的HRD_(1500)提高至56%。电化学动力学测试结果表明,LaNi_5相的出现改善了合金的表面电荷转移速率和氢扩散速率。因此,Ce_2Ni_7相的出现有利于合金电极最大放电容量和循环稳定性的改善,而LaNi_5相更有利于合金电极高倍率放电性能的改善。采用感应熔炼的方法,得到了3R型AB_4相La–Mg–Ni基合金,研究了3R型AB_4相结构的生成机制,微观结构及其对合金电极电化学性能的影响。(La,Mg)_6Ni_(24)相是由LaNi_5相与Ce_5Co_(19)型(La,Mg)_5Ni_(19)相通过包晶反应生成的。SEM分析显示,(La,Mg)_6Ni_(24)相以弥散型结构分散在合金中,使得合金内部的相边界大幅增加。这为氢在电极体内的扩散提供了更多的通道。电化学测定表明,合金电极的高倍率放电性能随着(La,Mg)_6Ni_(24)相的出现和含量的增长而增强。当合金结构中包含62.0 wt.%的(La,Mg)_6Ni_(24)相时,对应的合金电极在1500 mA/g放电电流密度下的放电率为68.0%。这归功于合金电极较高的电荷转移速率和氢扩散速率。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-12-01）
蒋志军,马志鸿,赵文怡,张旭霞,王哲[2]（2018）在《表层涂碳MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2复合贮氢合金电极制备及电化学性能》一文中研究指出通过分层涂浆制备表层涂碳的MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极,并建立表层涂碳的MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极反应机理模型。物理表征结果表明,活性碳(AC)具有高比表面积,为二维结构,贮氢合金呈块状固体,为单相的CaCu5型六方结构;电化学测试结果表明,活性碳形成双电层的同时也作为导电剂在MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极表面形成导电网络,可改善贮氢合金电极的电化学性能,在0.2C充放电下,放电比容量292.6mAh·g-1,以1500mAh·g-1倍率放电时,高倍率放电性能(HRD值)为82.5%,循环100次后容量保持率95.91%,在50%DOD下,氢扩散系数及交换电流密度依次为4.7×10-11cm2·s-1,315.6mA·g-1,相比于未涂炭的MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极,分别提高了2.4mAh·g-1、20.94%、5.53%、38.2%、34.5%。(本文来源于《稀土》期刊2018年04期）
曹娟[3]（2018）在《Mg对La-Ni系贮氢合金的结构和电化学性能研究》一文中研究指出本文通过感应熔炼和粉末烧结的方法,分别制备了A_2B_7型单相La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)和La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金及AB_3型单相La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)和La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金,分别对比研究了Mg对A_2B_7和AB_3型单相La–Sm–Ni系贮氢合金的结构和电化学性能的影响。研究结果表明,A_2B_7型单相La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金的放电容量在第一周充/放电循环后就达到364 mAh g~(–1),其活化性能和放电容量优于La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金。但是,La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金经过120周充/放电循环后其放电容量基本没有发生改变,表明其拥有优良的电化学循环稳定性。研究发现,相同充放电循环周数时,La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金中[A_2B_4]亚单元体积的膨胀远远大于La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金,然后这两个合金中[AB_5]亚单元体积的膨胀几乎差不多,所以La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金的超堆垛结构的[A_2B_4]和[AB_5]亚单元体积偏差及应力值均小于La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金,同时从充放电循环后样品的SEM图中可以看到具有六角形结构的镁氧化物的生成,导致合金电极表面变得疏松,这会使该合金电极更容易腐蚀。Tafel曲线测试计算可知La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金的腐蚀电流密度大于La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金,所以La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金更容易被氧化。因此,Mg的加入虽然在某种程度上能够增加合金的放电容量,但是反而降低了合金的循环稳定性。另外,La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.50)合金的荷电保持率和高倍率放电性能均优于La_(0.55)Sm_(0.25)Mg_(0.20)Ni_(3.50)合金。对AB_3型单相La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)和La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金的结构和电化学研究进一步证明了Mg对La–Sm–Ni系贮氢合金结构和电化学性能的影响。研究结果表明,Mg对AB_3型La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)和La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金的电化学和动力学性能与上述A_2B_7型合金的研究结果基本保持一致。与La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)合金相比,La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金的活化性能和放电容量较好。但是La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金的循环稳定性及高倍率放电性能低于La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)合金。此外,吸放氢循环过程中La_(0.55)Sm_(0.20)Mg_(0.25)Ni_(3.00)合金的循环稳定性优于La_(0.75)Sm_(0.25)Ni_(3.00)合金。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01）
贾泽茹[4]（2018）在《单相Nd-Mg-Ni基贮氢合金的制备及电化学特性》一文中研究指出新型Nd-Mg-Ni基贮氢合金因其较好的循环稳定性、高倍率放电性能和低自放电率被广泛研究。但目前,合金相结构与电化学性能之间的关系尚不明确。为此,本文制备了单相PuNi_3、Gd_2Co_7和Pr_5Co_(19)型Nd-Mg-Ni基合金,系统地研究了合金的电化学储氢特性,并进一步获得了综合性能好的单相A_2B_7型Nd-Mg-Ni基合金,揭示了该合金生成机制和电化学特性。通过粉末烧结的方法,制备了单相Nd_(0.8)Mg_(0.2)Ni_n(n=3.0,3.5,3.8)合金,电化学测试表明,随着合金中亚单元[NdNi_5]/[NdMgNi_4]比例的升高,合金电极的最大放电容量降低,循环稳定性、高倍率放电性能和自放电率升高。重点研究了合金电极的自放电机制。结果表明,随着[NdNi_5]/[NdMgNi_4]亚单元比例的升高,合金电极放氢平台压升高,对应的氢化物稳定性降低,合金电极的可逆自放电增加;同时,合金的氧化/腐蚀程度降低,合金电极不可逆自放电减少。对合金两部分自放电比例的计算表明,可逆自放电是导致单相Nd-Mg-Ni基合金自放电的主要因素。通过感应熔炼结合分区退火处理的方法,制备了单相Ce_2Ni_7型Nd_(0.80)Mg_(0.20)Ni_(3.58)合金,并研究了单相合金的生成机制和电化学特性。铸态合金由Ce_2Ni_7、Gd_2Co_7、Ce_5Co_(19)、CaCu_5和MgCu_4Sn相组成,经过950℃-24 h退火处理,CaCu_5相和MgCu_4Sn相发生包晶反应生成A_2B_7相,Ce_5Co_(19)相不发生反应;升高退火温度至985℃,Ce_5Co_(19)相分解成A_2B_7相;在985℃至1020℃温度区间内,Ce_2Ni_7相向Gd_2Co_7相转化;而1025℃后,Gd_2Co_7相不断向Ce_2Ni_7相转化,且在1100℃,形成单相Ce_2Ni_7型合金。单相Nd_(0.80)Mg_(0.20)Ni_(3.58)合金具有较好的循环稳定性,经过700周电化学循环,容量保持率仍为64%。此外,该单相合金的容量衰减主要是由Nd和Mg元素先后被氧化导致的,且氧化后期Nd(OH)_3由针状向棒状生长,形成的棒状Nd(OH)_3覆盖在合金表面,抑制合金的进一步氧化/腐蚀。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01）
马春萍[5]（2017）在《Ce_2Ni_7型La-Mg-Ni基贮氢合金的相转变及电化学性能研究》一文中研究指出本文通过调节前驱物La Ni5和LaMgNi4摩尔比例粉末烧结制得了Ce_2Ni_7型La–Mg–Ni基贮氢合金,同时通过感应熔炼和分区退火相结合的方法制备了Ce_2Ni_7型La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.4)和La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Al_(0.1)合金以及含Gd2Co7型和Ce_2Ni_7型La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Mn0.1合金电极,研究了烧结和退火过程中的相结构转变以及不同相结构、相组成含量对合金电极材料性能的作用。在粉末烧结过程中,当前驱物LaNi5/LaMgNi4为0.87时,合金结构组成为LaNi2相和PuNi3相;当前驱物摩尔比为1时,合金中的La Ni5相与PuNi3相发生包晶反应生成(La,Mg)2Ni7相,且同时存在PuNi3相;当LaNi5/LaMgNi4继续增加到1.12时,合金中的相结构为(La,Mg)2Ni7相和(La,Mg)5Ni19相。研究发现,(La,Mg)2Ni7相具有较高的放电容量与循环稳定性,并且也有利于提高高倍率放电性能。研究发现,在退火过程中,随着退火温度和时间的改变,Ce_2Ni_7型相是由A5B19型相发生包晶反应而形成的。La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.4)铸态合金组成为LaNi5、Gd2Co7、Ce_2Ni_7、MgCu4Sn和Ce5Co19相,在1248 K温度下退火14 h,获得Ce_2Ni_7型单相结构合金;La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Al_(0.1)铸态合金的相结构组成为LaNi5、Ce_2Ni_7、Ce5Co19、Pr5Co19和MgCu4Sn相,在1223 K温度下退火12 h后,所得合金为Ce_2Ni_7型单相结构;铸态La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Mn0.1合金含有LaNi5、Gd2Co7、Ce_2Ni_7、Pr5Co19和MgCu4Sn相,并在1248 K温度下退火10 h得到单一Ce_2Ni_7型相合金。以上叁种Ce_2Ni_7型单相合金电极的放电容量分别为395.9 mAh/g、384.7 mAh/g和396.3 mAh/g;Ce_2Ni_7型La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.4)单相合金电极循环100圈的容量保持率为89.1%,Ce_2Ni_7型单相La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Al_(0.1)合金电极循环100圈的循环寿命由铸态合金的77.0%升高至90.5%;Ce_2Ni_7型单相La_(0.6)Nd_(0.15)Mg_(0.25)Ni_(3.2)Mn0.1合金100周充/放电循环后的容量保持率由铸态合金的64.0%提高到了89.0%,第100周放电容量为352.7 mAh/g,这主要是由于Ce_2Ni_7型单相合金在充/放电过程中,内部应力变化量小,合金的抗粉化能力与抗非晶化能力增强。(本文来源于《燕山大学》期刊2017-05-01）
谢焕建[6]（2017）在《无钴AB_5型贮氢合金微观结构和电化学性能的优化》一文中研究指出近年来,无钴AB_5型贮氢合金因其价格低廉、电化学性能较好而被广泛的应用于镍氢电池负极材料。但目前,无钴AB_5型贮氢合金主要是采用廉价的金属单质取代具有重要作用的钴元素,在降低成本的同时也造成了贮氢合金综合电化学性能的下降。因此进一步降低无钴AB_5型贮氢合金的成本,改善其电化学性能,对提高其市场竞争力有着重要作用。本文提出以成本更加低廉的钨铁或钼铁合金取代无钴AB_5型贮氢合金的中的Ni或Mn,希望在降低其生产成本的同时优化其综合电化学性能。采用真空熔炼法分别制备了La_(0.75)Ce_(0.25)Ni_(3.85-x)Mn_(0.35)Al_(0.15)Cu_(0.65)(W_(0.42)Fe_(0.58))_x,La0.7Ce0.3Ni4.2Mn0.9-xCu0.3(Mo0.46Fe0.54)x和La0.75Ce0.25Ni3.85-xMn0.35Al0.15Cu0.65(Mo0.46Fe_(0.54))_x(x=0、0.05、0.10、0.15和0.20)合金,制备的合金在1223 K于Ar气氛保护下热处理6 h,并随炉冷却。分别对合金进行了XRD、BSE和EDS表征,及电化学阻抗、线性极化、恒流充/放电等测试,从而获得合金电极的微观结构及综合的电化学性能。对La_(0.75)Ce_(0.25)Ni_(3.85-x)Mn_(0.35)Al_(0.15)Cu_(0.65)(W_(0.42)Fe_(0.58))_x(x=0-0.20)合金的研究表明,W_(0.42)Fe_(0.58)取代合金中的Ni会引起合金相结构的变化,初始合金为单一的CaCu_5型的LaNi_5相,而含有W_(0.42)Fe_(0.58)的合金由LaNi_5主相和W第二相组成。且主相LaNi_5的晶格参数和晶胞体积随着x的增加而增加。与原始合金对比,W_(0.42)Fe_(0.58)合金取代Ni后对合金电极的电化学性能有很大的改善。合金在1200 mA/g放电电流密度下的高倍率放电性能(HRD_(1200))随着W_(0.42)Fe_(0.58)含量的增加先增加后减小,在x=0.15时取得最大值75.2%。最大放电容量在x=0.10时达到最大值为333.6mAh/g,而其循环稳定性则随着x的增大一直提高,在x=0.20时循环稳定性最好。因此采用W_(0.42)Fe_(0.58)取代合金中的Ni不仅可以降低合金电极的生产成本,且可以进一步优化其电化学性能。对La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(4.2)Mn_(0.9-x)Cu_(0.3)(Mo_(0.46)Fe_(0.54))_x(x=0-0.20)合金的研究表明,原始合金为单一的CaCu_5型六方结构LaNi_5相,LaNi_5相的晶格常数a、c、c/a值和晶胞体积V随着Mo_(0.46)Fe_(0.54)含量的增加而减小。随着x从0增加至0.20时,合金电极的最大放电容量从332.5 mAh/g(x=0)单调递减至310.2 mAh/g(x=0.20)。HRD_(1200)先从61.6%(x=0)增加到73.6%(x=0.10),当Mo_(0.46)Fe_(0.54)的取代量x的值继续增加时则不利于HRD_(1200)。这与氢扩散系数的变化趋势一致,表明合金电极的动力学性能由氢原子在合金中的扩散过程所影响。合金电极在充放电100周时的容量保持率S_(100)随着Mo_(0.46)Fe_(0.54)合金含量的增加从79.3%(x=0)单调减少至62.6%(x=0.20),这应该归因于合金电极在充放电循环过程中耐蚀性的恶化。对La_(0.75)Ce_(0.25)Ni_(3.85-x)Mn_(0.35)Al_(0.15)Cu_(0.65)(Mo_(0.46)Fe_(0.54))_x(x=0-0.20)合金的研究表明,原始合金为单一的CaCu_5型六方结构的LaNi_5相,然而Mo_(0.46)Fe_(0.54)取代后的合金为LaNi_5主相和少量的含Mo相。合金中LaNi_5相的晶格常数a、c、c/a值和晶胞体积V随着x值的增加而逐渐减小。随着x从0增加至0.20,合金电极的最大放电容量从328.4 mAh/g(x=0)单调递减至309.6 mAh/g(x=0.20)。合金的高倍率放电性能获得很大的改善,且当x=0.10合金电极获得最优的高倍率放电性能。随着x的值由0增加至0.20,合金电极的循环稳定性显着提高,这应该归因于合金电极在充放电循环过程中抗粉化能力的显着提高。(本文来源于《河南理工大学》期刊2017-03-01）
张璐[7]（2016）在《高容量型RE-Mg-Ni系贮氢合金的相结构和电化学性能》一文中研究指出AB_3和A_2B_7型RE–Mg–Ni系贮氢合金具有高容量的优点,被认为是理想的镍/金属氢化物(Ni/MH)电池负极材料。但此类合金目前存在的主要问题是循环稳定性不够理想。其中主要原因在于RE–Mg–Ni系合金中各超晶格相结构的组成和生成温度相近,合金易生成多相结构,造成合金相结构与电化学性能之间的关系还不够清楚。因此为了充分认识RE–Mg–Ni系合金中相结构和电化学性能的关系,本文研究了单相AB_3和A_2B_7型超晶格La–Mg–Ni贮氢合金的形成机制和电化学特性;并在此基础上,研究了稀土元素Nd和Sm添加以及金属元素Mg含量变化对RE–Mg–Ni系贮氢合金相结构形成和电化学性能的影响及机理;同时制备了一种新型Sm–Mg–Ni合金并研究了其相结构和储氢特性。通过感应熔炼并退火的方法制备了单相PuNi_3型La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_3和Ce_2Ni_7型La_(1.5)Mg_(0.5)Ni_7合金,研究了两种单相合金的生成机制和电化学特性。研究发现,两种铸态合金主相分别为PuNi_3和Ce_2Ni_7型相,次要相均含有CaCu_5、Ce_5Co_(19)、Gd_2Co_7和MgCu_4Sn型相。两合金中非超晶格CaCu_5和MgCu_4Sn型相均在较低温度下即可完全转化为超晶格结构相,而Ce_5Co_(19)型相在900??C可通过包晶反应转化为主相。La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_3合金中Gd_2Co_7型相在950??C通过包晶反应直接转化为主相;而La_(1.5)Mg_(0.5)Ni_7合金中Gd_2Co_7型相则先在925–935??C分解为Ce_5Co_(19)型相,新形成的Ce_5Co_(19)型相在950??C时再通过包晶反应完全转变为Ce_2Ni_7型相。单相La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_3和La_(1.5)Mg_(0.5)Ni_7合金具有较高的放电容量,分别为401和394 mAh/g,但La_(1.5)Mg_(0.5)Ni_7合金的循环寿命高于La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_3合金,分别为83.7%和76.3%(第100周)。另外,单相La_(1.5)Mg_(0.5)Ni_7合金电化学容量衰减主要是由合金中La和Mg活性物质先后被氧化并损失引起的。其中,La(OH)3先后生长成纳米针状、纳米棒状和非规则六边形的薄片状结构;而Mg(OH)2则生长成既具有规则和不规则六边形的薄片状结构。研究了稀土元素Nd和Sm添加分别对AB_3和A_2B_7型La–Mg–Ni系合金相结构形成和电化学性能的影响。研究发现,Nd添加到La_(0.67)Mg_(0.33)Ni_3有利于合金中Gd_2Co_7型相形成。Nd主要进入La_(0.55)Nd_(0.12)Mg_(0.33)Ni_3合金PuNi_3型结构[AB_5]亚单元中,使得[AB_5]亚单元体积收缩率比[A_2B_4]亚单元大近十倍,增加了[A_2B_4]亚单元在单元中的体积比,降低了其在吸/放氢过程中体积变化,从而提高了合金的循环稳定性。Nd添加同时提高了合金的高倍率放电性能。研究发现,Sm添加到La_(1.5)Mg_(0.5)Ni_7合金中有利于Gd_2Co_7型相形成,其含量随着退火时间的增加可达到73.2 wt.%。La_(0.60)Sm_(0.15)Mg_(0.25)Ni_3.4合金表现出较好的放电容量和高倍率放电性能(HRD),分别为382 m Ah/g和40%(1500 mA/g放电电流密度);特别地,其循环稳定性提高到了87.7%(第100周),这主要是由于在充/放电过程中,合金内部应力增长较小,增强了合金的抗粉化和抗非晶化能力并降低了合金的氧化程度。研究了Mg在AB_3型Nd_(1-x)Mg_xNi_3(x=0.10–0.50)合金中的固溶度以及Mg含量变化对A_2B_7型La_(2-x)Mg_xNi_7(x=0.40–0.60)合金相结构和电化学性能的影响。研究发现,在1198 K条件下,Mg在Nd_(1-x)Mg_xNi_3合金中的固溶度为0.36;合金为PuNi_3型单相结构。随着Mg含量的增加,合金更倾向于形成具有更多[A_2B_4]亚单元的超晶格结构,即当Mg含量低于和高于固溶度值时,Nd1-xMgxNi_3合金中分别含有Ce_2Ni_7型和MgNi_2次要相。单相Nd0.67Mg0.33Ni_3合金具有较好的综合电化学性能,其最大放电容量分别为341 mAh/g;1500 mA/g下的HRD值为62.2%;100周循环寿命为84.5%。在La_(2-x)Mg_xNi_7合金中,当Mg含量在0.48–0.50时,合金均由2H型和3R型(La,Mg)2Ni7相组成,且Mg原子更倾向于进入3R型结构。增加和减少合金中Mg含量分别促使合金中形成PuNi_3型和CaCu_5型次要相。A_2B_7型单相合金具有较高的放电容量(384–386 m Ah/g)和循环稳定性(78%,第100周),但当合金中出现PuNi_3型相或CaCu_5型相时,合金的循环稳定性均明显下降,但CaCu_5型相可显着提高合金的HRD。研究了Gd_2Co_7型Sm_(1.6)Mg_(0.4)Ni_7合金储氢和电化学特性。在298 K、10 MPa下,Sm_(1.6)Mg_(0.4)Ni_7合金经17 min可吸收1.88 wt.%H2。同时,经过20周吸/放氢后,合金吸氢速率显着加快,在298 K、3 MPa下仅需要3.4 min即可吸收1.44 wt.%H2。合金经过100周吸/放氢循环后,吸氢容量保持率可达99.3%。合金吸/放过程经过两个相变平衡阶段:较低氢浓度时,氢在氢固溶相和氢化物相之间转变的阶段,并伴随较低速率和较高焓变;较高浓度氢时,氢在氢分子和氢化物相之间转变的阶段,且伴随较高速率和较低焓变。两步吸/放氢过程降低了合金在吸/放氢过程中的内部应力和亚单元结构的不匹配性,使其具有较好的结构稳定性和循环稳定性。(本文来源于《燕山大学》期刊2016-12-01）
魏范松,蔡鑫,陆欢欢,胥小丽,肖佳宁[8]（2016）在《退火态La_(1-x)Ce_xMg_(0.25)Ni_4Co_(0.75)(x=0～0.4)贮氢合金的相结构与电化学性能》一文中研究指出对La_(1-x)Ce_xMg_(0.25)Ni_4Co_(0.75)(x=0～0.4)系列合金进行了退火处理(1 123 K×8 h),系统研究了该条件下Ce部分替代La对合金相结构和电化学性能产生的影响.XRD分析结果表明:合金主要由La Ni5相(Ca Cu5型)、La4Mg Ni19相(A5B19型)以及少量Ce Ni3相组成,随着x的增加,Ce Ni3相的相丰度逐渐增加.电化学性能测试表明:Ce含量的增加,会使合金的活化性能、最大放电容量以及高倍率放电性能下降,但循环稳定性有明显提升,如100次循环后的容量保持率S100从x=0的66.2%提高到了x=0.4合金的88.3%.研究结果表明:随着x的增加,合金中吸氢量少的Ce Ni3相的增多,使得合金电极的最大放电容量减少.而晶胞体积的减小,则使得氢在合金中扩散系数下降,从而导致与高倍率放电性能降低,同时Ce元素含量的增加则有助于降低合金的粉化程度,提高其耐蚀性能,从而改善合金电极的循环寿命.(本文来源于《江苏科技大学学报(自然科学版)》期刊2016年04期）
V.KNOTEK,O.EKRT,M.LHOTKA,D.VOJTěCH[9]（2016）在《纳米结构贮氢合金MgNi26的电化学氢化和热脱氢性能（英文）》一文中研究指出采用重力铸造(GC)、机械合金化(MA)和快速凝固(RS)3种工艺制备MgNi26合金。将所有样品在浓度为6mol/L的KOH溶液中于80°C进行电化学氢化处理240min。采用光学显微镜、扫描电镜、能量分散光谱及X射线衍射技术研究合金的组织和相组成。利用程序控温技术分析吸氢和脱氢过程。机械合金化法制备的MgNi26-MA合金样品所吸附的氢含量(约1.3%,质量分数)比重力铸造法制备的MgNi26-GC合金样品所吸附的氢含量高30倍。快速凝固法制备的MgNi26-RS合金样品所吸附的氢含量仅为0.1%。MgNi26-MA合金显示出最低的析氢温度。与工业纯MgH2相比,MgNi26-MA合金的分解温度至少降低了200°C。MgNi26-MA合金优异的氢化和脱氢性能归因于其有利的相组成和组织结构。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2016年08期）
宋茂成,张荣华,张雪峰,赵朝勇,同艳维[10]（2016）在《Zr添加对V_(2.1)TiNi_(0.3)贮氢合金结构和电化学性能的影响》一文中研究指出利用电弧熔炼法制备了V_(2.1)TiNi_(0.3)Zr_x(x=0~0.12)贮氢合金,系统研究了该系列合金的相结构和电化学性能。显微组织及X射线衍射(XRD)分析表明:无Zr合金由体心立方结构的V基固溶体主相和Ti Ni基第二相组成,当加入Zr后,合金第二相变为具有六方结构的C14型Laves相而主相不变,所有第二相均呈网状分布于主相晶界附近。随着Zr添加量的增加,合金主相的晶胞参数和晶胞体积呈增大趋势。电化学测试表明:添加一定量的Zr既能提高其活化性能,又能提高其最大放电比容量;同时,随着Zr添加量的增加,合金电极的高倍率放电能力及交换电流密度均有所提高。通过比较发现,V_(2.1)TiNi_(0.3)Zr_(0.06)合金电极具有较好的综合性能。(本文来源于《电子元件与材料》期刊2016年07期）
电化学贮氢论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
通过分层涂浆制备表层涂碳的MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极,并建立表层涂碳的MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极反应机理模型。物理表征结果表明,活性碳(AC)具有高比表面积,为二维结构,贮氢合金呈块状固体,为单相的CaCu5型六方结构;电化学测试结果表明,活性碳形成双电层的同时也作为导电剂在MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极表面形成导电网络,可改善贮氢合金电极的电化学性能,在0.2C充放电下,放电比容量292.6mAh·g-1,以1500mAh·g-1倍率放电时,高倍率放电性能(HRD值)为82.5%,循环100次后容量保持率95.91%,在50%DOD下,氢扩散系数及交换电流密度依次为4.7×10-11cm2·s-1,315.6mA·g-1,相比于未涂炭的MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2电极,分别提高了2.4mAh·g-1、20.94%、5.53%、38.2%、34.5%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电化学贮氢论文参考文献
[1].赵雨萌.2H和3R型RE-Mg-Ni基贮氢合金的相结构和电化学性能[D].燕山大学.2018
[2].蒋志军,马志鸿,赵文怡,张旭霞,王哲.表层涂碳MlNi_(3.93)Co_(0.46)Mn_(0.27)Al_(0.34)/Co_3O_4CeO_2复合贮氢合金电极制备及电化学性能[J].稀土.2018
[3].曹娟.Mg对La-Ni系贮氢合金的结构和电化学性能研究[D].燕山大学.2018
[4].贾泽茹.单相Nd-Mg-Ni基贮氢合金的制备及电化学特性[D].燕山大学.2018
[5].马春萍.Ce_2Ni_7型La-Mg-Ni基贮氢合金的相转变及电化学性能研究[D].燕山大学.2017
[6].谢焕建.无钴AB_5型贮氢合金微观结构和电化学性能的优化[D].河南理工大学.2017
[7].张璐.高容量型RE-Mg-Ni系贮氢合金的相结构和电化学性能[D].燕山大学.2016
[8].魏范松,蔡鑫,陆欢欢,胥小丽,肖佳宁.退火态La_(1-x)Ce_xMg_(0.25)Ni_4Co_(0.75)(x=0～0.4)贮氢合金的相结构与电化学性能[J].江苏科技大学学报(自然科学版).2016
[9].V.KNOTEK,O.EKRT,M.LHOTKA,D.VOJTěCH.纳米结构贮氢合金MgNi26的电化学氢化和热脱氢性能（英文）[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina.2016
[10].宋茂成,张荣华,张雪峰,赵朝勇,同艳维.Zr添加对V_(2.1)TiNi_(0.3)贮氢合金结构和电化学性能的影响[J].电子元件与材料.2016
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