一、Electrochemical Properties and Crystal Structure of Rare Earth AB_(3.5)-Type Alloy as Negative Electrode Material in MH-Ni Battery（论文文献综述）
李嘉玄[1]（2021）在《La/Y比对A2B7型La-Y-Ni储氢合金结构和性能的影响及容量衰减机理研究》文中进行了进一步梳理本文采用粉末烧结[A2B4]和[AB5]型前驱体合金制备了不同La/Y比的（La,Y）-2Ni7储氢合金,较为系统地研究了La/Y对A2B7型La-Y-Ni系储氢合金相结构和性能的影响以及合金容量衰减机理和规律。XRD和SEM结果分析表明,所有合金仅包含具有不同丰度的Ce2Ni7型（2H-A2B7）相和Gd2Co7型（3R-A2B7）两相。随着Y/La比的增加,两相的晶胞体积逐渐减少,3R-A2B7型相丰度增加,2H-A2B7型相丰度逐渐减少。合金储氢量随着Y/La比的增加逐渐增大,吸/放氢平台压逐渐升高。合金电极倍率放电能力随着Y/La比的增加而增加,氢扩散系数D0表现出相同的变化趋势。电化学反应动力学由氢在合金中的扩散速率控制。随着合金组成中Y/La比值增大,电化学循环稳定性逐渐降低,电化学放电容量衰减的主要因素是合金的粉化和腐蚀现象。合金气态吸/放氢循环后的容量衰减规律与电化学循环的容量衰减情况相反,非晶化现象是合金储氢容量衰减的主要原因。Y元素可以有效抑制合金在循环过程中的氢致非晶化,随Y/La比的增大,合金的非晶化程度逐渐降低。合金的储氢容量的衰减速率随着吸/放氢循环周数的增加逐渐下降。在循环初期,颗粒粉化速度较快,容量快速下降。随着循环过程的进行,合金颗粒粉化的程度减弱,合金容量衰减速度降低。
魏勃[2]（2020）在《La、Ce比例调整及工艺变化对AB5型储氢合金结构及电化学性能的影响》文中研究表明随着环保意识的日渐提升,人们越来越重视氢能的开发与利用。在氢能的发展应用中,研究和开发性能优异的储氢材料十分关键。本文以商业化的AB5型储氢合金为研究对象,在AB5型储氢合金的主要组成元素中,Pr、Nd价格高昂且不断上涨,为了提升储氢合金产品性价比,采用感应熔炼法制备了(La1-xCex)（Ni Co Mn Al）5.5（x=0,0.25,0.50,0.75）、(La0.75Ce0.25)（Ni Co Mn Al）x（x=4.96,5.06,5.16,5.26）两个系列的合金。通过XRD、半电池测试系统等检测方式,分别研究合金的晶体结构、活化性能、放电容量、循环寿命以及高倍率放电性能。本文研究了熔炼工艺与热处理工艺制度,最终形成具有高性价比的产品。研究结果表明,Ce完全替代Pr Nd后,经过La和Ce的比例的调整研究,发现综合性能较有优势的是(La0.75Ce0.25)（Ni Co Mn Al）5.5。以(La0.75Ce0.25)（Ni Co Mn Al）5.5合金为研究对象,研究了热处理工艺对合金结构与性能的影响,结果发现热处理温度为1050℃,保温时间为10h的样品综合性能最好,该合金循环200周后容量保持率达到79.51%。通过对不同化学计量比La0.75Ce0.25（Ni Co Mn Al）x（x=4.96,5.06,5.16,5.26）的研究,发现La0.75Ce0.25（Ni Co Mn Al）5.16综合性能较优。因此进一步探索该合金的热处理温度和时间对合金性能的影响,结果表明热处理温度为1000℃时间为8h的样品性能最优,容量达到328.6m Ah/g,循环200周容量保持率达到82.15%,5C倍率下HRD值为85.4%,均达到了市场客户的使用要求。对不同熔炼工艺得到的La0.75Ce0.25（Ni Co Mn Al）5.16合金进一步探索,研究熔炼工艺对合金的影响。结果表明热处理工艺为950℃保温6h的样品,铸锭态合金最大容量达到326.5m Ah/g,循环200周后放电容量为255.05 m Ah/g,快淬态合金最大容量322.9m Ah/g,循环200周后放电容量为259.95 m Ah/g。铸锭态合金高倍率放电容量优于快淬态合金。综合考虑,该成分配比下,铸锭态合金容量、倍率都有优势,寿命也能满足客户需求。
刘晓雪[3]（2020）在《La-RE-Mg-Ni-Al（RE=Nd,Sm）基AB4型贮氢合金负极材料的结构和电化学性能》文中研究表明本文通过感应熔炼方法制备了La-RE-Mg-Ni-Al基贮氢合金,并通过不同温度下退火热处理,生成了一种新型AB4相结构合金。研究了合金AB4相的相结构转变机制,并测试了不同合金电极样品的电化学性能,研究退火热处理对相结构及合金电化学及动力学性能的影响以及AB4相对于Pr5Co19相合金的电化学性能的影响。研究结果表明,铸态La-Sm-Nd-Mg-Ni-Al基合金中含有LaNi5、MgCu4Sn、Ce5Co19三相结构。经900℃下12 h热处理后MgCu4Sn相消失,La Ni5相减少,产生新相Ce2Ni7相。产生的新相Ce2Ni7相又会和剩余未反应完全的LaNi5相继续产生包晶反应,向Ce5Co19相转换,Ce5Co19相含量增加。退火热处理温度升至960℃时,Ce2Ni7、LaNi5两相完全消失,出现Pr5Co19相,最大放电容量为369.8 mAh g-1。在970℃退火条件下形成Pr5Co19相单相合金。在975℃退火条件下AB4相出现Pr5Co19相消失不见,200周容量保持率为83.2%,在-40℃时放电容量可达138.5 mAh g-1,高倍率性能由24.93%（铸态合金）提高到34.06%。其交换电流密度I0、极限电流密度及氢扩散系数均大于其他热处理态合金,说明AB4相出现有利于合金的高倍率性能。制备Pr5Co19单相合金及含有AB4及Pr5Co19的两相的La-Sm-Mg-Ni-Al系合金,并研究其电化学性能和储氢性能。结果表明,随着AB4相含量的增加,并未改变Pr5Co19相的微观构型,且提高了合金的最大放电容量,表现出较好的高倍率性能及吸放氢性能。并通过其储氢性能的对比研究发现,AB4相含量的增加,使得氢化物生成焓升高,脱氢焓降低,提高了合金的热力学性能,氢化物的稳定性降低,氢原子在较高的电流密度下的扩散更容易,从而表现出更好的高倍率放电性能。
刘琦[4]（2020）在《铸态及快淬态Mg2-xCaxNi（x=00.30）合金的微结构特征与电化学性能》文中认为在化石燃料日趋紧张的今天,开发和利用清洁能源至关重要,这为储氢合金的应用带来了广阔的前景。在储氢合金的诸多应用领域中,作为MH-Ni电池负极材料的应用是最具经济价值的。随着时代的发展,人们对MH-Ni电池性能的要求日趋严苛,开发具有综合性能更为优异的MH-Ni电池负极材料迫在眉睫。Mg基储氢合金因其具有理论容量高、质量轻及储量丰富等优点备受关注。但限于室温容量低、循环寿命差等缺点,仍无法满足实际应用。储氢合金的电化学性能与主要吸氢相的丰度、微观结构及化学成分等密切相关。为此,采用元素替代及快淬处理对Mg2Ni合金的电化学性能进行了改善,对铸态及快淬态合金Mg2-xCaxNi（x=0～0.30）的微结构特征与电化学性能进行了系统研究,并得到了一些重要结论。通过对铸态储氢合金Mg2-xCaxNi（x=0～0.30）的微结构特征及电化学性能的研究发现,Ca替代Mg后合金为多相结构,由Mg2Ni相、Mg Ni2相及Mg2Ca相组成,随着Ca含量的增大,Mg2Ca相的含量逐渐增大,但主相仍为Mg2Ni相。电化学测试表明,室温下Mg2Ni铸态合金的最大放电容量最高,为23.92 m Ah/g,经50次循环后容量保持率S50=32.9%。由于Ca的替代会在合金中形成Mg2Ca相,使得铸态合金的最大放电容量不同程度的降低,但对循环稳定性有一定的改善。对铸态储氢合金Mg2-xCaxNi（x=0～0.30）采用10 m/s、30 m/s及50 m/s的甩带速率进行了快淬处理,发现快淬处理后合金的相组成与铸态合金相同,没有新相产生。随着甩带速率的增大,合金的晶粒由粗大的树枝晶逐渐减小为细小的胞状晶,最终晶界消失,组织变得连续,且合金的成分趋于均匀,Mg2Ni相的晶胞体积也随甩带速率的增大而增大。另外,甩带速率及Ca替代量的大小共同决定着合金的微观结构及电化学性能。随着甩带速率及Ca替代量的增大,合金的衍射峰明显宽化并伴有部分衍射峰的消失,Ca替代量的增多会促进非晶相的形成。电化学测试表明,室温下Mg1.80Ca0.20Ni合金的综合电化学性能最佳,其中在甩带速率为10 m/s时,经一次循环即达到最大放电容量37.24 m Ah/g,经50次充放电循环后的容量保持率S50=40.0%,均高于Mg2Ni铸态合金。为了解决室温下铸态及快淬态Mg2-xCaxNi（x=0～0.30）合金电化学容量低的问题,将电化学测试温度提升至353 K后发现,提高测试温度能够大幅提高合金的放电容量,同时使放电平台变宽且变平坦,但合金的循环稳定性均极差,在第一次循环后即迅速衰减。综合来看,甩带速率为10 m/s时的快淬态合金均具有较大的放电容量。而铸态及快淬态合金的最大放电容量及最佳的放电特性均出现自Mg2Ni合金。其中铸态Mg2Ni合金的最大放电容量由室温的23.92 m Ah/g增大至243 m Ah/g,提高了10.2倍;在甩带速率为50 m/s时,Mg2Ni合金的最大放电容量由室温的19.56 m Ah/g增大至348.6 m Ah/g,提高了17.8倍。
王雨潇[5]（2019）在《元素Y、Zr替代对AB5型储氢合金结构及电化学性能的影响》文中提出AB5型储氢合金是目前市场上的主流储氢产品,占据了镍氢电池负极材料的绝大部分市场份额。在AB5型储氢合金的主要元素组成中,发现钴的添加提高了合金的循环稳定性,但由于Co高昂的价格和潜在的上涨趋势。为了满足镍氢电池的市场需要并提升竞争力,采用感应熔炼法制备了La0.75Ce0.25-xZrx（Ni Mn Al）5.6（x=0,0.01,0.02,0.03）,(La0.75Ce0.25-xYx)（Ni Mn Al）5.6（x=0,0.03,0.06,0.09）两个系列的合金。通过XRD、半电池测试系统等手段,研究合金的微观结构、活化性能、放电容量、循环寿命和高倍率放电性能。并研究与最优成分相匹配的热处理工艺,最终形成满足客户技术指标（0.2C容量>320mAh/g,1C循环200周容量保持率>80%）的低成本（无钴）产品。研究结果如下:Zr替代Ce后合金的结构未发生变化,晶胞体积逐渐减小,半峰宽逐渐增大。未经热处理的(La0.75Ce0.25-xZrx)（Ni Mn Al）5.6（x=0,0.01,0.02,0.03）系列合金中x=0.01样品的原材料成本82.19元/公斤,容量为332.6mAh/g,循环200周容量保持率从39.7%提高到57.8%。综合成本与性能方面考虑,该合金最具优势。以此合金为研究对象,分别研究了热处理温度和热处理时间对该合金的结构与电化学性能的影响。结果发现热处理后合金的结构并未发生变化,只是合金的晶化程度和晶格参数略有不同。该合金在1000℃保温6h的热处理条件下具有最优的性能:最高容量为333mAh/g,循环200周后容量保持率达到83.05%,5C倍率下HRD值达到88.41%,均满足客户的性能指标。Y替代合金中的Ce后,合金的相结构仍为CaCu5型的LaNi5相,合金的半峰宽先增大后减小。经1000℃保温8h热处理后的(La0.75Ce0.25-xYx)（Ni Mn Al）5.6（x=0,0.03,0.06,0.09）系列合金中x=0.03样品的原材料成本为83.1元/公斤,其容量为333.4mAh/g,倍率性能达到最优,循环240周剩余容量由未替代合金的200.7mAh/g提高到241.2mAh/g。综合成本与性能考虑该合金有望达到客户的性能指标。因此研究该合金的最佳热处理温度和时间,研究发现1000℃保温8h后合金的性能达到最优:容量达到330mAh/g,循环240周容量保持率达到80.55%,5C倍率下HRD达到82.66%,均满足客户的性能指标。
李旭峰[6]（2019）在《无钴AB5型储氢合金微观结构和电化学性能的优化》文中认为目前,在氢能源电池开发的各类储氢合金中,AB5型稀土系储氢合金因为其较好的放电容量、循环稳定性和吸放氢动力学性能,因此被广泛应用于商业化MH-Ni电池中。尽管现有AB5储氢合金已经被生产应用,但是合金中Co、Ni等昂贵金属元素使得MH-Ni电池的生产成本大幅度地提高,这样就为MH-Ni的推广使用带来了问题。本文选用无钴AB5型储氢合金作为研究对象,调整La、Ce化学计量比后用廉价Cu部分替换合金中的Ni,然后通过添加自制三维碳结构和退火工艺来改性合金。本实验利用真空感应熔炼法制备了La1-xCexNi4.2-yCuyMn0.5Al0.3（x=0.2-0.5;y=2-4）系列合金,其中具有最佳性能的合金进行添加自制三维碳结构和退火工艺改性。XRD、BSE、HRTEM、EDS能谱用于探测和分析实验合金的相组成和微观结构,用电池测试仪测试了合金的50次充放电循环以及高倍率放电性能,并且利用电化学工作站分别测试了合金的极限电流密度IL、氢扩散系数D、交换电流密度I0、电荷转移阻抗Rct等动力学性能。La1-xCexNi4.2-yCuyMn0.5Al0.3（x=0.2-0.5;y=2-4）系列合金是由CaCu5型LaNi3CuAl主相和LaCu2第二相构成。随着Ce和Cu的替代量增多,合金中LaNi3CuAl相单胞体积变小,单胞轴比（c/a）变大,从而使得吸放氢膨胀率减小。Ce和Cu替代量的增多都会使合金的最大放电容量减小,不过循环稳定性都有所改进。综合来看,La0.7Ce0.3Ni2.2Cu2Mn0.5Al0.3合金具有最佳的电化学性能,合金的最大放电容量为220mA/g,S50=55.05%。Ce替代量的增多使得合金动力学性能先提升后降低,Cu替换量增多会持续降低合金动力学性能,合金电极表面的电荷移动速率是影响实验合金动力学性能的关键。自制三维碳结构能够良好地混合在La0.7Ce0.3Ni2.2Cu2Mn0.5Al0.3中,然而自制三维碳结构中掺杂的一些Fe元素会带入实验合金中。随着合金中自制三维碳结构添加量的不断增多,被改性合金的最大放电容量和循环稳定性都先增后减,但是高倍率性能逐渐下降,合金的最大放电容量为208.1 mA/g,S50=81.40%。在La0.7Ce0.3Ni2.2Cu2Mn0.5Al0.3+z%自制三维碳结构（z=2-10）系列合金中,自制三维碳结构和Fe元素共同参与改变合金的电化学和动力学性能。退火温度的升高和退火时间的延长使La0.7Ce0.3Ni2.2Cu2Mn0.5Al0.3合金从多晶结构逐步变成CaCu5单晶结构,合金的成分和结构均匀性更好,结晶度更高,合金内部的内应力消除,并且使合金中更多Cu元素进入到LaNi3CuAl相,这些因素是合金的电化学和动力学性能改变的原因。随着退火温度及时间的增加,La0.7Ce0.3Ni2.2Cu2Mn0.5Al0.3合金的最大放电容量先增大后减小,当退火条件为1274K+4 h时合金拥有最佳的最大放电容量228.9 mA/g,合金的循环稳定性逐渐被改善,但是高倍率放电性能不断降低。
吕玮[7]（2018）在《Ce添加A2B7型La-Mg-Ni储氢合金的组织结构演变及其电化学性能改善》文中研究表明A2B7型La-Mg-Ni储氢合金具备易活化、放电容量高、动力学性能良好等优异的电化学性能,在混合电动车镍氢动力电池负极材料应用领域中具有非常好的发展前景。但是该合金的充放电循环寿命低,特别是低温电化学性能尚不能满足其实际应用。目前,通常采用元素替代,组织结构调整如退火处理、高能球磨、表面包覆、快淬等方法来改善储氢合金的充放电循环稳定性。大量的研究表明,元素替代和快淬是其中的有效方法。迄今为止,添加元素Ce尚没有做系统的研究。鉴于上述问题,本文主要研究了添加合金元素、微观组织细化来改善合金的电化学性能。在此基础上,研究了268K、258K和248K低温下的电化学性能,最后获得电化学性能优异的Ce添加A2B7型La-Mg-Ni储氢合金,为其在混合电动车上应用奠定科学实验和理论基础。本文采用中频感应熔炼法,在氩气保护环境制备了A2B7型La-Mg-Ni储氢合金,铸态合金锭1173 K保温8小时退火处理得到退火态合金,铸态合金锭采用单辊快淬（10m/s、20m/s、30m/s）法得到薄片状快淬样品;利用电感耦合等离子体发射光谱法分析样品成分及含量;利用X射线衍射法分析样品微观结构及相组成;采用场发射扫描电子显微镜分析样品的微观形貌;利用蓝电测量仪测试合金电极的活化次数（Na）、最大放电容量(Cmax)、第100次充放电循环寿命(S100)和容量(C100)、高倍率（HRD）等电化学性能;利用电化学工作站测量仪测试合金电极的腐蚀电流密度(Icorr),并计算出交换电流密度（Io）和氢扩散系数（D0）。本文首先在298K下研究了Co替代Ni对退火态La0.75Mg0.25Ni3.5合金结构及性能的影响。当Co含量为0.5 at.%时,La0.75Mg0.25Ni3Co0.5合金的Cmax为380.2mAh/g,S100接近62.39%,且能量密度也达最佳值。在此实验基础上又研究了298K下Ce替代La对退火态La0.75-xCexMg0.25Ni3Co0.5（x=0,0.05,0.1,0.15,0.20 at.%）合金结构及电化学性能的影响,La0.75-xCexMg0.25Ni3Co0.5合金主要含有（La,Mg）Ni3、（La,Mg）2Ni7和LaNi5相,当Ce含量增加时,（La,Mg）Ni3、（La,Mg）2Ni7相丰度减少,LaNi5相丰度增加,同时晶格参数和晶胞体积也随之减小,该合金2次循环即可完成活化且S100随着Ce含量增加从62.39%增加到84.94%,Ce含量为0.1at.%时,C100达最大值259mAh/g,且i=300,600,900,1200,1500,3000mA/g对应的HRD性能最优（分别为98.33%,94.90%,88.45%,82.87%,70.71%,58.95%）,因此Ce含量为0.1 at.%时合金的综合电化学性能最优。本文重点研究了298K下快淬态La0.65Ce0.1Mg0.25Ni3Co0.5合金微观组织结构对其电化学性能的影响。分析可知快淬态合金主要含有（La,Mg）Ni3、（La,Mg）2Ni7和LaNi5相,快淬速度由0m/s（铸态定义为快淬速度0m/s）提高至30m/s时,LaNi5相的含量升高,而（La,Mg）Ni3和（La,Mg）2Ni7相的含量降低;电化学性能测试结果表明,合金的S100随着快淬速度的增加而提高,当快淬速度为10m/s时,合金第100次循环的放电容量达最大值268.3 mAh/g,同时HRD也达到最优值。本文进一步研究探索了La0.65Ce0.1Mg0.25Ni3Co0.5合金在268K、258K、248K下的低温电化学性能。结果显示,合金在快淬速度为30m/s时的S100达最大值87.88%（268K）、90.14%（258K）、92.04%（248K）;合金在快淬速度为10m/s时的C100达最大值265.1mAh/g（268K）、253.4mAh/g（258K）、245.9mAh/g（248K）,且活化性能和HRD性能最佳。因此,以10m/s快淬速度制备的La0.65Ce0.1Mg0.25Ni3Co0.5合金具备最佳的综合电化学性能。
谢焕建[8]（2017）在《无钴AB5型贮氢合金微观结构和电化学性能的优化》文中研究说明近年来,无钴AB5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AB5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AB5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AB5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La0.75Ce0.25Ni3.85-xMn0.35Al0.15Cu0.65(W0.42Fe0.58)x,La0.7Ce0.3Ni4.2Mn0.9-xCu0.3（Mo0.46Fe0.54）x和La0.75Ce0.25Ni3.85-xMn0.35Al0.15Cu0.65(Mo0.46Fe0.54)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La0.75Ce0.25Ni3.85-xMn0.35Al0.15Cu0.65(W0.42Fe0.58)x（x=0-0.20）合金的研究表明,W0.42Fe0.58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CaCu5型的LaNi5相,而含有W0.42Fe0.58的合金由LaNi5主相和W第二相组成。且主相LaNi5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,W0.42Fe0.58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(HRD1200)随着W0.42Fe0.58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W0.42Fe0.58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La0.7Ce0.3Ni4.2Mn0.9-xCu0.3(Mo0.46Fe0.54)x（x=0-0.20）合金的研究表明,原始合金为单一的CaCu5型六方结构LaNi5相,LaNi5相的晶格常数a、c、c/a值和晶胞体积V随着Mo0.46Fe0.54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）。HRD1200先从61.6%（x=0）增加到73.6%（x=0.10）,当Mo0.46Fe0.54的取代量x的值继续增加时则不利于HRD1200。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S100随着Mo0.46Fe0.54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La0.75Ce0.25Ni3.85-xMn0.35Al0.15Cu0.65(Mo0.46Fe0.54)x（x=0-0.20）合金的研究表明,原始合金为单一的CaCu5型六方结构的LaNi5相,然而Mo0.46Fe0.54取代后的合金为LaNi5主相和少量的含Mo相。合金中LaNi5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。
刘治平[9]（2015）在《元素替代对A2B7型La-Mg-Ni基合金相结构和电化学性能的影响》文中研究说明La-Mg-Ni基储氢合金是近年来发展起来的一类高容量电极合金,作为金属氢化物-镍（MH-Ni）电池负极候选材料具有重要的开发应用前景。然而,如何提高该类合金电极的综合电化学性能,特别是循环稳定性,是解决该类合金实际应用的关键问题。本文主要以A2B7型La-Mg-Ni基合金为研究对象,系统考察了不同元素部分替代镧对合金结构和电化学性能的影响。研究了过计量比La0.75Mg0.25（Ni0.90Mn0.05Fe0.05）x（x=3.3,3.5,3.8）合金的相结构和电化学性能。当化学计量比x=3.3和3.5时,合金主要由（La,Mg）2Ni7相和La Ni5相组成。当x=3.8时,合金主要由La Ni5相和（La,Mg）Ni3相组成。随着化学计量比x从3.3增加到3.8,合金电极的高倍率放电性能HRD1800从10.7%增加到39.6%;合金电极的循环寿命和荷电保持率先增大后降低,在x=3.5时达到最大。随着计量比的增加,合金电极的交换电流密度I0和氢扩散系数D增加,且交换电流密度I0和HRD1800呈线性关系。A2B7型La-Mg-Ni基合金La0.75R0.05Mg0.20Ni3.40Al0.10（R=La,Nd,Sm）主要由（La,Mg）2Ni7相、La Ni5相和（La,Mg）5Ni19相构成。Nd替代La,显着促进了La Ni5相的形成,而Sm更有利于（La,Mg）5Ni19相的形成。在1800 m A/g放电电流密度下,Nd或Sm替代La分别使合金电极的高倍率放电性能增加了13.9%和6.5%。电化学动力学测试表明,Nd和Sm部分替代La使得合金电极的交换电流密度I0、电荷转移阻抗R和氢扩散系数D等动力学参数均得到改善。对A2B7型（La,Mg）1-xZrxNi3.5-2xMn2x（x=0.00,0.10,0.20）储氢合金微观结构和电化学性能的研究表明,（La,Mg）2Ni7合金主要由La Ni5相,（La,Mg）2Ni7相和少量（La,Mg）5Ni19相组成,Zr和Mn元素分别部分替代（La,Mg）和Ni后,合金中出现La Mg Ni4相。Zr和Mn使得合金电极的活化性能、高倍率放电性能和荷电保持率均得到改善。为了改善La-Mg-Ni基合金的电化学性能,特别是高温电化学性能,采用稀土元素钇（Y）部分替代镧（La）,制备了一系列La0.80-xYxMg0.20Ni2.85Mn0.10Co0.55Al0.10（x=0.00,0.05,0.10）合金。XRD和SEM表明,合金均由La Ni5相和（La,Mg）2Ni7相组成,并且Y的引入促进了（La,Mg）2Ni7相的形成,进而引起合金电极放电容量的增加。在298 K下,随着x从0.00增到0.10,合金电极的高倍率放电性能HRD1800从23.6%增加到39.7%。同时,Y部分替代La也不同程度改善了合金电极高温动力学性能。随着温度的升高,合金电极的交换电流密度I0增加,氢扩散系数D降低,合金电极的高倍率放电性能HRD在318 K下达到最大。
张书成[10]（2013）在《稀土-镁-镍系A2B7型储氢合金电极材料自放电性能的研究》文中研究指明本文是在对国内外La-Mg-Ni系储氢合金研究进展进行全面综述的基础上,确定以La-Mg-Ni系A2B7型储氢合金为研究对象,采用XRD、SEM、Rietveld全谱拟合等材料研究方法和电化学测试方法对该系列储氢合金的微观组织和电化学性能进行了研究,重点研究了La-Mg-Ni系A2B7型储氢合金的自放电性能。通过制备A2B7型相丰度较高的La0.7-xGd0.2MgxNi3.35Al0.15（x=0-0.4）合金,来阐述Mg元素对稀土-镁-镍系储氢合金自放电的影响规律,同时又讨论了稀土氧化物的添加对合金自放电的影响规律。研究结果表明,Mg含量对合金的相组成有重要影响。退火合金的相组成主要由Ce2Ni7型、Gd2Co7型、PuNi3和CaCu5型相。当x≤0.17时,合金主相为Ce2Ni7型和Gd2Co7型,当x=0.15时,合金的Ce2Ni7型相丰度最高；随着Mg含量的增多,Ce2Ni7型物相渐少,Gd2Co7型物相渐多；当Mg含量x>0.2时,CaCu5型和PuNi3型两相丰度增加明显。由于合金相组织受到Mg含量的影响,导致合金的电化学性能随也之变化。随着Mg含量的添加,活化性能显着提高,而当x=0或0.4时,活化过程变慢。随合金中Mg含量的增加,合金电极的最大放电容量呈先升高后降低的规律,最大放电容量为368mAh-g-1（x=0.17）。合金的自放电主要包括两个方面：可逆自放电和不可逆自放电。由测试结果得出,合金的自放电容量损失主要由可逆自放电所致。随着Mg含量的增加,合金电极的荷电保持率从7.9%（x=0.0）增加到59.7%（x=0.17）,然后又逐渐减小到1.8%（x=0.4）。合金电极自放电受环境氢分压影响很大,在1atm氢压下,合金的容量保持率有明显升高。最高能达到89.5%（x=0.17）。合金电极中添加不同稀土氧化物后,自放电均有不同程度的改变,其中添加了CeO2、Sm2O3的合金电极的自放电有所降低,说明此两种稀土氧化物对合金电极自放电有很好的抑制作用。经对合金粉末进行CeO2添加后,对其进行表而分析得出,其表面有一层薄膜包覆,对氢的逸出起到了一定的抑制作用。
二、Electrochemical Properties and Crystal Structure of Rare Earth AB_(3.5)-Type Alloy as Negative Electrode Material in MH-Ni Battery（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、Electrochemical Properties and Crystal Structure of Rare Earth AB_(3.5)-Type Alloy as Negative Electrode Material in MH-Ni Battery（论文提纲范文）
（1）La/Y比对A2B7型La-Y-Ni储氢合金结构和性能的影响及容量衰减机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 储氢合金基本理论 |
| 1.2.1 储氢合金的电化学储氢机理 |
| 1.2.2 储氢合金的气-固储氢机理 |
| 1.3 储氢合金的分类 |
| 1.3.1 Mg系储氢合金 |
| 1.3.2 Ti系储氢合金 |
| 1.3.3 Zr系储氢合金 |
| 1.3.4 V系储氢合金 |
| 1.3.5 AB_5型稀土储氢合金 |
| 1.4 稀土系超晶格结构储氢合金的研究现状及进展 |
| 1.4.1 La-Mg-Ni系储氢合金的研究现状 |
| 1.4.2 A_2B_7型La-Mg-Ni储氢合金的研究进展 |
| 1.4.3 La-Y-Ni系储氢合金的研究现状 |
| 1.4.4 A_2B_7型La-Y-Ni储氢合金的研究进展 |
| 1.5 储氢合金容量衰减机制 |
| 1.6 本文选题依据及研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 合金组成设计及制备 |
| 2.1.1 合金组成设计 |
| 2.1.2 前驱体合金的制备和分析测试 |
| 2.1.3 目标合金的合成 |
| 2.2 目标合金化学成分及相结构分析 |
| 2.3 合金的吸/放氢性能测试 |
| 2.4 合金电极的电化学性能测试 |
| 2.4.1 合金电极的制备 |
| 2.4.2 电化学测试装置 |
| 2.4.3 电化学性能测试方法 |
| 2.5 合金电极的动力学性能测试 |
| 2.6 合金电极的容量衰减测试 |
| 第三章 不同La/Y的A_2B_7型La-Y-Ni储氢合金的结构和性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 合金成分和相结构分析 |
| 3.3 合金的吸/放氢性能 |
| 3.4 合金的电化学性能 |
| 3.4.1 活化性能 |
| 3.4.2 循环性能 |
| 3.5 合金电极的电化学动力学性能 |
| 3.5.1 高倍率放电性能 |
| 3.5.2 合金电极的线性极化 |
| 3.5.3 合金电极的恒电位阶跃 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 不同La/Y的A_2B_7型La-Y-Ni储氢合金容量衰减机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 合金电极的充/放电循环过程容量衰减研究 |
| 4.2.1 合金电化学循环性能 |
| 4.2.2 合金循环前后非晶化情况分析 |
| 4.2.3 合金循环前后粉化情况分析 |
| 4.2.4 合金循环前后腐蚀情况分析 |
| 4.3 合金气态吸/放氢循环过程容量衰减研究 |
| 4.3.1 合金气态吸/放氢循环性能 |
| 4.3.2 合金循环前后非晶化情况分析 |
| 4.3.3 合金循环前后粉化情况分析 |
| 4.4 合金不同充/放电深度容量衰减研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 A_2B_7型La-Y-Ni储氢合金的容量衰减规律 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同循环周数的气态吸放氢性能 |
| 5.3 不同循环周数的合金相结构分析 |
| 5.4 不同循环周数的合金粉化情况研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）La、Ce比例调整及工艺变化对AB5型储氢合金结构及电化学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 镍氢电池发展历程 |
| 1.3 镍氢电池的结构与工作原理 |
| 1.3.1 镍氢电池的结构 |
| 1.3.2 MH/Ni电池的工作原理 |
| 1.4 负极材料贮氢合金的分类及研究进展 |
| 1.5 AB_5型贮氢合金的改性研究 |
| 1.5.1 元素替代对合金结构和性能的影响 |
| 1.5.2 热处理方式对合金性能影响的研究现状 |
| 1.6 选题的依据和意义 |
| 1.6.1 选题的依据 |
| 1.6.2 课题研究预期目的 |
| 2 实验的研究方法 |
| 2.1 实验的合金组分设计与样品制备 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 实验样品制备 |
| 2.2 合金结构测试 |
| 2.3 合金电化学性能的测试与分析 |
| 2.3.1 测试电极的制备 |
| 2.3.2 合金电化学放电容量测试 |
| 2.3.3 合金电化学循环寿命测试 |
| 2.3.4 合金高倍率放电性能测试 |
| 3 La、Ce元素调整对合金结构与电化学性能的影响 |
| 3.1 (La_(1-x)Ce_x)(NiCoMnAl)_(5.5)合金的结构与电化学性能 |
| 3.1.1 (La_(1-x)Ce_x)(NiCoMnAl)_(5.5)合金的结构 |
| 3.1.2 (La_(1-x)Ce_x)(NiCoMnAl)_(5.5)合金的活化及容量性能 |
| 3.1.3 (La_(1-x)Ce_x)(NiCoMnAl)_(5.5)合金的循环稳定性分析 |
| 3.1.4 (La_(1-x)Ce_x)(NiCoMnAl)_(5.5)合金的高倍率放电性能 |
| 3.1.5 小结 |
| 3.2 热处理工艺控制要素 |
| 3.3 热处理温度对合金的结构与电化学性能的影响 |
| 3.3.1 热处理温度对合金相结构的影响 |
| 3.3.2 热处理温度对合金活化及容量的影响 |
| 3.3.3 热处理温度对合金循环寿命的影响 |
| 3.3.4 热处理温度对合金倍率性能的影响 |
| 3.3.5 小结 |
| 3.4 热处理时间对合金结构与电化学性能的影响 |
| 3.4.1 热处理时间对合金相结构的影响 |
| 3.4.2 热处理时间对合金活化与容量的影响 |
| 3.4.3 热处理时间对合金循环稳定性的影响 |
| 3.4.4 热处理时间对合金高倍率性能的影响 |
| 3.4.5 小结 |
| 4 化学计量比对合金结构与电化学性能的影响 |
| 4.1 (La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_x合金的结构与电化学性能 |
| 4.1.1 (La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_x合金的微观结构 |
| 4.1.2 (La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_x合金的活化性能及电化学容量 |
| 4.1.3 (La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_x合金的循环稳定性 |
| 4.1.4 (La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_x合金的高倍率放电性能 |
| 4.1.5 小结 |
| 4.2 热处理温度对(La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_(5.16)合金结构与性能的影响 |
| 4.2.1 热处理温度对合金相结构的影响 |
| 4.2.2 热处理温度对合金活化及容量的影响 |
| 4.2.3 热处理温度对合金循环寿命的影响 |
| 4.2.4 热处理温度对合金倍率性能的影响 |
| 4.2.5 小结 |
| 4.3 热处理时间对(La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_(5.16)合金结构与性能的影响 |
| 4.3.1 热处理时间对合金相结构的影响 |
| 4.3.2 热处理时间对合金电化学容量与活化性能的影响 |
| 4.3.3 热处理时间对合金循环稳定性的影响 |
| 4.3.4 小结 |
| 5 熔炼工艺对(La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_(5.16)合金结构与电化学性能的影响 |
| 5.1 熔炼工艺的控制要素 |
| 5.2 (La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_(5.16)合金的不同熔炼工艺的晶体结构 |
| 5.3 (La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_(5.16)合金的不同熔炼工艺的活化及容量 |
| 5.4 (La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_(5.16)合金的不同熔炼工艺的循环稳定性 |
| 5.5 (La_(0.75)Ce_(0.25))(NiCoMnAl)_(5.16)合金的高倍率放电性能 |
| 5.6 小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 在学期间发表的论文 |
| 致谢 |
（3）La-RE-Mg-Ni-Al（RE=Nd,Sm）基AB4型贮氢合金负极材料的结构和电化学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 Ni/MH电池工作原理 |
| 1.3 贮氢合金材料的分类及其研究现状 |
| 1.3.1 AB_5型贮氢合金 |
| 1.3.2 AB_2型贮氢合金 |
| 1.3.3 A_2B型贮氢合金 |
| 1.3.4 AB型贮氢合金 |
| 1.4 La–Mg–Ni基合金的晶型及其研究现状 |
| 1.4.1 La–Mg–Ni系贮氢合金结构 |
| 1.4.2 AB_3型La–Mg–Ni基贮氢合金的研究进展 |
| 1.4.3 A_2B_7型La–Mg–Ni基贮氢合金的研究进展 |
| 1.4.4 A_5B_(19)型La–Mg–Ni基电极材料的研究状况 |
| 1.4.5 AB_4型La–Mg–Ni基电极材料的研究状况 |
| 1.5 RE–Mg–Ni-Al基合金的研究现状 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料和方法 |
| 2.1 实验设备及材料 |
| 2.2 贮氢合金的制备 |
| 2.3 合金化学组成与晶体结构的测定 |
| 2.4 贮氢合金电极的制备 |
| 2.5 合金电极电化学性能测试 |
| 2.5.1 电化学测试装置 |
| 2.5.2 电化学性能测试方法 |
| 2.6 合金电极动力学性能参数测试 |
| 2.6.1 动力学性能测试装置 |
| 2.6.2 动力学性能测试方法 |
| 2.7 贮氢合金储氢动力学测试 |
| 第3章 贮氢合金La-Sm-Nd-Mg-Ni-Al基的AB_4 相结构生成机制及电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相结构转变过程 |
| 3.3 电化学压力-组成(P-C)等温曲线 |
| 3.4 电化学性能 |
| 3.4.1 最大放电容量与循环稳定性 |
| 3.4.2 低温性能 |
| 3.4.3 高倍率放电性能(HRD) |
| 3.5 合金的动力学性能 |
| 3.5.1 线性极化与交换电流密度 |
| 3.5.2 阳极极化与极限电流密度 |
| 3.5.3 恒电位阶跃与氢扩散系数 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 La-Sm-Mg-Ni-Al系AB_4型和A_5B_(19)型合金的相结构与电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 合金的微观相结构 |
| 4.3 合金的电化学性能 |
| 4.3.1 最大放电容量与循环稳定性 |
| 4.3.2 高倍率放电性能(HRD) |
| 4.4 合金的储氢P-C-T性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（4）铸态及快淬态Mg2-xCaxNi（x=00.30）合金的微结构特征与电化学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 MH-Ni电池的工作原理 |
| 1.2 储氢合金电极的特性 |
| 1.2.1 电极的电化学容量 |
| 1.2.2 电极的基本要求 |
| 1.3 储氢合金负极材料 |
| 1.3.1 AB_5型稀土储氢合金 |
| 1.3.2 AB_2型储氢合金 |
| 1.3.3 AB型储氢合金 |
| 1.3.4 A_2B型储氢合金 |
| 1.3.5 RE-Mg-Ni系 AB3型及A_2B_7 型储氢合金 |
| 1.4 A_2B型镁基储氢电极合金的研究现状 |
| 1.4.1 合金化 |
| 1.4.2 制备工艺对储氢合金电化学性能的影响 |
| 1.4.2.1 机械合金化/机械球磨处理 |
| 1.4.2.2 快速凝固处理 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 1.6 预期达到的目标 |
| 1.7 拟采用的技术路线 |
| 第二章 试验方法 |
| 2.1 合金的成分设计及样品制备 |
| 2.1.1 成分设计 |
| 2.1.2 配制所用原材料 |
| 2.1.3 样品制备 |
| 2.2 合金的相结构及组织观察 |
| 2.2.1 金相观察 |
| 2.2.2 XRD测试 |
| 2.2.3 SEM及 EDS分析 |
| 2.3 合金电化学性能测试 |
| 2.3.1 电极组成及制备 |
| 2.3.2 电化学测试设备及仪器 |
| 2.3.3 电化学性能测试方法 |
| 第三章 铸态储氢合金Mg_(2-x)Ca_xNi(x=0~0.30)的微结构及电化学性能 |
| 3.1 相结构 |
| 3.2 微观组织 |
| 3.3 室温及353K条件下的电化学性能 |
| 3.3.1 活化性能和最大放电容量 |
| 3.3.2 循环稳定性 |
| 3.3.3 放电特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 快淬对合金Mg_(2-x)Ca_xNi(x=0~0.30)的微结构及电化学性能的影响 |
| 4.1 相结构 |
| 4.2 微观组织 |
| 4.3 室温及353K条件下的电化学性能 |
| 4.3.1 活化性能和最大放电容量 |
| 4.3.2 循环稳定性 |
| 4.3.3 放电特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）元素Y、Zr替代对AB5型储氢合金结构及电化学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 文献综述 |
| 1.1. 引言 |
| 1.2. 稀土储氢材料的发展历程与分类 |
| 1.2.1. 发展历程 |
| 1.2.2. 稀土储氢材料的分类 |
| 1.2.3. 稀土储氢材料的研究现状 |
| 1.3. MH/Ni镍氢电池的一般原理与基础结构 |
| 1.3.1. MH/Ni电池的工作原理 |
| 1.3.2. MH/Ni电池的结构 |
| 1.4. AB_5型储氢合金改性的研究趋势 |
| 1.4.1. 元素替代对合金相结构与性能影响的研究现状 |
| 1.4.2. 热处理对合金性能影响的研究现状 |
| 1.5. 选题的依据和意义 |
| 1.5.1. 选题的依据 |
| 1.5.2. 研究的主要内容 |
| 1.5.3. 课题研究预期目的 |
| 2. 实验的研究方法 |
| 2.1. 实验的合金组分设计与样品制备 |
| 2.2. 合金微观结构测试 |
| 2.3. 合金电化学性能的测试与分析 |
| 2.3.1. 制备测试电极 |
| 2.3.2. 活化性能和电化学放电容量测试 |
| 2.3.3. 合金循环稳定性能测试 |
| 2.3.4. 合金高倍率放电性能的测试 |
| 3. Zr替代Ce对合金结构与电化学性能的影响 |
| 3.1. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的结构与电化学性能 |
| 3.1.1. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的结构 |
| 3.1.2. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的活化性能及电化学容量 |
| 3.1.3. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的循环稳定性分析 |
| 3.1.4. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的高倍率放电性能 |
| 3.1.5. 成本对比 |
| 3.1.6. 小结 |
| 3.2. 热处理温度对合金的结构与电化学性能的影响 |
| 3.2.1. 热处理温度对合金相结构的影响 |
| 3.2.2. 热处理温度对合金活化及容量的影响 |
| 3.2.3. 热处理温度对合金循环寿命的影响 |
| 3.2.4. 热处理温度对合金倍率性能的影响 |
| 3.2.5. 小结 |
| 3.3. 热处理时间对合金结构与电化学性能的影响 |
| 3.3.1. 热处理时间对合金相结构的影响 |
| 3.3.2. 热处理时间对合金活化与容量的影响 |
| 3.3.3. 热处理时间对合金循环稳定性的影响 |
| 3.3.4. 热处理时间对合金高倍率性能的影响 |
| 3.3.5. 小结 |
| 4. Y替代Ce对合金结构与电化学性能的影响 |
| 4.1. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的结构与电化学性能 |
| 4.1.1. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的微观结构 |
| 4.1.2. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的活化性能及电化学容量 |
| 4.1.3. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的循环稳定性 |
| 4.1.4. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的高倍率放电性能 |
| 4.1.5. 合金成本对比 |
| 4.1.6. 小结 |
| 4.2. 热处理温度对La_(0.75)Ce_(0.24)Y_(0.03)(Ni Mn Al)_(5.6)合金结构与性能的影响 |
| 4.2.1. 热处理温度对合金相结构的影响 |
| 4.2.2. 热处理温度对合金活化及容量的影响 |
| 4.2.3. 热处理温度对合金循环寿命的影响 |
| 4.2.4. 热处理温度对合金倍率性能的影响 |
| 4.2.5. 小结 |
| 4.3. 热处理时间对La_(0.75)Ce_(0.22)Y_(0.03)(Ni Mn Al)_(5.6)合金结构与性能的影响 |
| 4.3.1. 热处理时间对合金的外貌与氧含量的影响 |
| 4.3.2. 热处理时间对合金相结构的影响 |
| 4.3.3. 热处理时间对合金电化学容量与活化性能的影响 |
| 4.3.4. 热处理时间对合金循环稳定性的影响 |
| 4.3.5. 热处理时间对合金高倍率性能的影响 |
| 4.3.6. 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（6）无钴AB5型储氢合金微观结构和电化学性能的优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 NM-Ni电池的发展概述 |
| 1.1.1 NH-Ni电池的发展历程 |
| 1.2 NH-Ni电池原理 |
| 1.2.1 NH-Ni电池的工作原理 |
| 1.2.2 储氢合金电极反应的动力学原理 |
| 1.3 AB_5储氢合金概述 |
| 1.4 AB_5储氢合金改性方向 |
| 1.4.1 A侧元素替代法 |
| 1.4.2 B侧元素替代法 |
| 1.4.3 添加碳结构 |
| 1.4.4 退火热处理 |
| 1.5 选题依据及意义 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 合金的成分设计及样品制备 |
| 2.1.1 合金成分设计 |
| 2.1.2 合金样品制备 |
| 2.2 合金的组织结构分析 |
| 2.2.1 XRD相结构分析 |
| 2.2.2 SEM扫描电镜微观形貌和能谱分析 |
| 2.2.3 HRTEM高倍率透射电镜分析 |
| 2.3 合金的电化学测试 |
| 2.3.1 合金电极制备与电化学性能检测 |
| 2.3.2 电化学和动力学的测试方法 |
| 3 La_(1-x)Ce_xNi_(2.1)Cu_(2.1)Mn_(0.5)Al_(0.3)(x=0.2-0.5)合金的微观结构及电化学性能 |
| 3.1 La_(1-x)Ce_xNi_(2.1)Cu_(2.1)Mn_(0.5)Al_(0.3)(x=0.2-0.5)合金的微观结构与相组成 |
| 3.1.1 合金的XRD图谱 |
| 3.1.2 合金的微观形貌分析 |
| 3.2 La_(1-x)Ce_xNi_(2.1)Cu_(2.1)Mn_(0.5)Al_(0.3)(x=0.2-0.5)合金的电化学性能 |
| 3.3 La_(1-x)Ce_xNi_(2.1)Cu_(2.1)Mn_(0.5)Al_(0.3)(x=0.2-0.5)合金的动力学性能 |
| 3.3.1 合金的高倍率放电性能 |
| 3.3.2 合金动电位极化特性曲线和极限电流密度I_L |
| 3.3.3 合金恒电位阶跃和氢扩散系数D |
| 3.3.4 合金线性极化曲线及交换电流密度I_0 |
| 3.3.5 合金电化学交流阻抗谱(EIS) |
| 3.4 本章小结 |
| 4 La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(4.2-y)Cu_yMn_(0.5)Al_(0.3)(y=2-4)合金的微观结构及电化学性能 |
| 4.1 La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(4.2-y)Cu_yMn_(0.5)Al_(0.3)(y=2-4)合金的微观结构与相组成 |
| 4.1.1 合金的XRD图谱 |
| 4.1.2 合金的微观形貌分析 |
| 4.2 La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(4.2-y)Cu_yMn_(0.5)Al_(0.3)(y=2-4)合金的电化学性能 |
| 4.3 La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(4.2-y)Cu_yMn_(0.5)Al_(0.3)(y=2-2.6)合金的动力学性能 |
| 4.3.1 合金的高倍率放电性能 |
| 4.3.2 合金动电位极化特性曲线和极限电流密度I_L |
| 4.3.3 合金恒电位阶跃和氢扩散系数D |
| 4.3.4 合金线性极化曲线及交换电流密度I_0 |
| 4.3.5 合金电化学交流阻抗谱(EIS) |
| 4.4 本章小结 |
| 5 自制三维碳结构对La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(2.2)Cu_2Mn_(0.5)Al_(0.3)合金的微观结构及电化学性能影响 |
| 5.1 La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(2.2)Cu_2Mn_(0.5)Al_(0.3)+z%三维碳结构(z=2-10)合金的微观结构与相组成 |
| 5.1.1 合金的XRD图谱 |
| 5.1.2 合金的微观形貌分析 |
| 5.2 La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(2.2)Cu_2Mn_(0.5)Al_(0.3)+z%自制三维碳结构(z=2-10)合金的电化学性能 |
| 5.3 La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(2.2)Cu_2Mn_(0.5)Al_(0.3)+z%自制三维碳结构(z=2-10)合金的动力学性能 |
| 5.3.1 合金的高倍率放电性能 |
| 5.3.2 合金动电位极化特性曲线和极限电流密度I_L |
| 5.3.3 合金恒电位阶跃和氢扩散系数D |
| 5.3.4 合金线性极化曲线及交换电流密度I_0 |
| 5.3.5 合金电化学交流阻抗谱(EIS) |
| 5.4 本章小结 |
| 6 退火处理对La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(2.2)Cu_2Mn_(0.5)Al_(0.3)合金微观结构及电化学性能的影响 |
| 6.1 退火La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(2.2)Cu_2Mn_(0.5)Al_(0.3)合金的微观结构与相组成 |
| 6.1.1 合金的XRD图谱 |
| 6.1.2 合金的微观形貌分析 |
| 6.2 退火La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(2.2)Cu_2Mn_(0.5)Al_(0.3)合金的电化学性能 |
| 6.3 退火La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(2.2)Cu_2Mn_(0.5)Al_(0.3)合金的动力学性能 |
| 6.3.1 合金的高倍率放电性能 |
| 6.3.2 合金动电位极化特性曲线和极限电流密度I_L |
| 6.3.3 合金恒电位阶跃和氢扩散系数D |
| 6.3.4 合金线性极化曲线及交换电流密度I_0 |
| 6.3.5 合金电化学交流阻抗谱(EIS) |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（7）Ce添加A2B7型La-Mg-Ni储氢合金的组织结构演变及其电化学性能改善（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Ni/MH电池工作原理 |
| 1.3 储氢合金电极的失效机理 |
| 1.4 储氢合金的分类 |
| 1.4.1 Mg系储氢合金 |
| 1.4.2 Ti系储氢合金 |
| 1.4.3 Zr系储氢合金 |
| 1.4.4 V系储氢合金 |
| 1.4.5 稀土系储氢合金 |
| 1.5 储氢合金的主要制备方法 |
| 1.5.1 熔炼法 |
| 1.5.2 熔体快淬法 |
| 1.5.3 气体雾化法 |
| 1.5.4 机械合金化法 |
| 1.5.5 氢化燃烧合成法 |
| 1.5.6 粉末烧结法 |
| 1.5.7 其他制备方法 |
| 1.6 La-Mg-Ni系A_2B_7型储氢合金的研究进展 |
| 1.6.1 La-Ni合金的相图 |
| 1.6.2 La-Mg-Ni系A_2B_7型储氢合金的结构 |
| 1.6.3 成分对La-Mg-Ni系A_2B_7型储氢合金性能的影响 |
| 1.6.3.1 A端元素替代 |
| 1.6.3.2 B端元素替代 |
| 1.6.4 工艺对La-Mg-Ni系A_2B_7型储氢合金性能的影响 |
| 1.6.4.1 退火工艺 |
| 1.6.4.2 快淬工艺 |
| 1.6.4.3 球磨工艺 |
| 1.7 本课题的提出及研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 合金成分设计 |
| 2.2 合金样品制备 |
| 2.3 成分及结构分析 |
| 2.3.1 ICP成分测试 |
| 2.3.2 XRD结构分析 |
| 2.3.3 微观形貌观察 |
| 2.4 电化学性能测试分析 |
| 2.4.1 测试原理及装置 |
| 2.4.2 测试方法 |
| 第三章 Co替代Ni对La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_(3.5)合金结构及电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 合金结构分析 |
| 3.3 合金电化学性能 |
| 3.3.1 活化性能和放电容量 |
| 3.3.2 循环稳定性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Ce替代La对La_(0.75)Mg_(0.25)Ni_3Co_(0.5)合金结构及电化学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 合金结构分析 |
| 4.3 合金电化学性能 |
| 4.3.1 活化性能和放电容量 |
| 4.3.2 循环稳定性 |
| 4.3.3 高倍率性能 |
| 4.3.4 动力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 微观组织结构对La_(0.65)Ce_(0.1)Mg_(0.25)Ni_3Co_(0.5)合金电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 合金结构分析 |
| 5.3 合金电化学性能 |
| 5.3.1 活化性能和放电容量 |
| 5.3.2 循环稳定性 |
| 5.3.3 高倍率性能 |
| 5.3.4 动力学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 La_(0.65)Ce_(0.1)Mg_(0.25)Ni_3Co_(0.5)合金的低温电化学性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 快淬对La_(0.65)Ce_(0.1)Mg_(0.25)Ni_3Co_(0.5)合金低温电化学性能的影响 |
| 6.2.1 活化性能和放电容量 |
| 6.2.2 循环稳定性 |
| 6.2.3 高倍率性能 |
| 6.2.4 动力学性能 |
| 6.3 不同组织状态下La_(0.65)Ce_(0.1)Mg_(0.25)Ni_3Co_(0.5)合金的低温电化学性能对比 |
| 6.3.1 活化性能和放电容量 |
| 6.3.2 循环稳定性 |
| 6.3.3 高倍率性能 |
| 6.3.4 动力学性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（8）无钴AB5型贮氢合金微观结构和电化学性能的优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的目的及意义 |
| 1.2 金属氢化物/镍(MH/Ni)电池原理 |
| 1.3 MH/Ni电池负极材料的分类 |
| 1.3.1 MH/Ni电池负极材料的性能要求 |
| 1.3.2 贮氢合金分类 |
| 1.4 AB_5型贮氢合金的发展现状 |
| 1.4.1 元素取代对AB_5型贮氢合金的影响 |
| 1.4.2 无钴AB_5型贮氢合金的发展状况 |
| 1.5 本文的研究内容及研究方案 |
| 2 贮氢合金的制备及电化学性能测试 |
| 2.1 合金的制备 |
| 2.1.1 实验设备和材料 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.2 合金的相结构分析 |
| 2.3 合金的电化学性能测试 |
| 2.3.1 实验设备和材料 |
| 2.3.2 实验方法 |
| 2.4 合金的动力学性能测试 |
| 3 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合金的晶体结构和电化学性能 |
| 3.1 晶体结构 |
| 3.2 活化性能和最大放电容量 |
| 3.3 高倍率放电及动力学 |
| 3.4 循环稳定性 |
| 3.5 本节小结 |
| 4 La_(0.7)Ce_(0.3)Ni_(4.2)Mn_(0.9-x)Cu_(0.3)(Mo_(0.46)Fe_(0.54))_x合金的晶体结构和电化学性能 |
| 4.1 晶体结构 |
| 4.2 最大放电容量和循环稳定性 |
| 4.3 高倍率放电性能和动力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 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合金的晶体结构和电化学性能 |
| 5.1 晶体结构 |
| 5.2 最大放电容量和循环稳定性 |
| 5.3 高倍率放电性能和动力学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）元素替代对A2B7型La-Mg-Ni基合金相结构和电化学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 MH-Ni电池的工作原理 |
| 1.3 MH-Ni电池负极材料—储氢合金 |
| 1.3.1 储氢合金的物理性质 |
| 1.3.2 储氢合金吸放氢反应机理 |
| 1.3.3 储氢合金分类 |
| 1.4 A_2B_7型La-Mg-Ni基合金 |
| 1.4.1 结构特性 |
| 1.4.2 储氢性能及现状 |
| 1.5 本文的研究思路和研究内容 |
| 第2章 实验设计和测试方法 |
| 2.1 储氢合金的成分设计和制备 |
| 2.1.1 合金成分设计 |
| 2.1.2 合金的制备 |
| 2.2 储氢合金的结构表征 |
| 2.2.1 XRD相结构分析和Rietveld结构精修 |
| 2.2.2 合金显微组织分析 |
| 2.3 合金电极的制备 |
| 2.4 合金电极性能测试装置 |
| 2.5 合金电极电化学测试方法 |
| 2.6 合金电极动力学测试方法 |
| 第3章 化学计量比对La-Mg-Ni基合金相结构和电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 合金微观结构 |
| 3.3 电化学性能 |
| 3.3.1 合金电极的活化和放电容量 |
| 3.3.2 合金电极的高倍率放电性能 |
| 3.3.3 合金电极的自放电性能及循环稳定性 |
| 3.4 动力学性能 |
| 3.4.1 合金电极线性极化曲线 |
| 3.4.2 合金电极电化学阻抗谱(EIS) |
| 3.4.3 合金电极氢扩散系数 |
| 3.4.4 合金电极阳极极化曲线 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Nd/Sm替代La对A_2B_7型La-Mg-Ni基合金相结构和电化学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 合金微观结构 |
| 4.3 合金的吸放氢速率 |
| 4.4 电化学性能 |
| 4.4.1 合金电极的活化和最大放电容量 |
| 4.4.2 合金电极的高倍率放电性能 |
| 4.4.3 合金电极的自放电性能 |
| 4.4.4 合金电极的循环稳定性 |
| 4.5 动力学性能 |
| 4.5.1 合金电极线性极化曲线 |
| 4.5.2 合金电极电化学阻抗谱(EIS) |
| 4.5.3 合金电极氢扩散系数 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Zr和Mn对A_2B_7型La-Mg-Ni基合金相结构和电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 合金微观结构 |
| 5.3 电化学性能 |
| 5.3.1 合金电极的活化和放电容量 |
| 5.3.2 合金电极的高倍率放电性能 |
| 5.3.3 合金电极的自放电性能 |
| 5.3.4 合金电极的循环稳定性 |
| 5.4 动力学性能 |
| 5.4.1 合金电极线性极化曲线 |
| 5.4.2 合金电极氢扩散系数 |
| 5.4.3 合金电极阳极极化曲线 |
| 5.4.4 合金电极塔菲尔极化曲线 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 Y替代La对La-Mg-Ni基储氢合金相结构和电化学性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 合金微观结构 |
| 6.3 电化学P-C-T曲线 |
| 6.4 电化学性能 |
| 6.4.1 合金电极放电容量和循环稳定性 |
| 6.4.2 合金电极自放电性能 |
| 6.4.3 合金电极高倍率放电性能 |
| 6.5 动力学性能 |
| 6.5.1 合金电极阳极极化曲线 |
| 6.5.2 合金电极循环伏安曲线 |
| 6.5.3 合金电极线性极化曲线 |
| 6.5.4 合金电极氢扩散系数 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）稀土-镁-镍系A2B7型储氢合金电极材料自放电性能的研究（论文提纲范文）
| 目录 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Ni/MH电池的工作原理 |
| 1.3 储氢电极合金基本性质 |
| 1.3.1 储氢合金吸放氢特性 |
| 1.3.2 储氢合金中氢的位置 |
| 1.4 储氢合金电极的失效机理 |
| 1.5 储氢电极合金的研究现状 |
| 1.5.1 稀土系AB_5型储氢合金 |
| 1.5.2 A_2B型储氢合金 |
| 1.5.3 AB型储氢合金 |
| 1.5.4 AB_2型Laves相储氢合金 |
| 1.5.5 V基固溶体型储氢合金 |
| 1.6 La-Mg-Ni系储氢合金 |
| 1.6.1 相组成与相结构对La-Mg-Ni系储氢合金的影响研究 |
| 1.6.2 La-Ni相图 |
| 1.6.3 A_2B_7型储氢合金的相组成 |
| 1.6.4 Mg含量对A_2B_7型储氢合金相结构及电化学性能影响 |
| 1.6.5 合金制备过程中控制Mg含量的方法 |
| 1.6.6 A_2B_7型储氢合金的研究现状 |
| 1.7 镍氢电池自放电性能研究现状和存在的问题 |
| 1.7.1 负极自放电及研究现状 |
| 1.7.2 研究思路及研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 合金的成分设计及样品制备 |
| 2.1.1 合金成分设计 |
| 2.1.2 合金样品制备 |
| 2.1.3 合金退火 |
| 2.2 储氢合金的组织结构分析 |
| 2.2.1 合金相结构分析 |
| 2.2.2 合金成分以及微观组织分析 |
| 2.3 合金的电化学测试 |
| 2.3.1 合金电极的制备 |
| 2.3.2 电化学测试装置 |
| 2.3.3 电化学性能测试方法 |
| 第三章 镁元素对A_2B_7型合金(LaYGdMg)_2(NiAl)_7电极自放电性能的影响 |
| 3.1 合金的微观组织和相结构 |
| 3.2 合金的电化学性能 |
| 3.2.1 活化性能及放电行为 |
| 3.2.2 电化学循环稳定性 |
| 3.3 合金的自放电性能 |
| 3.4 电化学P-C-T测试 |
| 3.5 腐蚀曲线测试 |
| 3.6 自放电产生途径探究 |
| 本章小结 |
| 第四章 稀土氧化物添加剂对A_2B_7型合金电极自放电性能的影响 |
| 4.1 电化学性能 |
| 4.2 自放电性能 |
| 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、Electrochemical Properties and Crystal Structure of Rare Earth AB_(3.5)-Type Alloy as Negative Electrode Material in MH-Ni Battery（论文参考文献）
- [1]La/Y比对A2B7型La-Y-Ni储氢合金结构和性能的影响及容量衰减机理研究[D]. 李嘉玄. 内蒙古大学, 2021(12)
- [2]La、Ce比例调整及工艺变化对AB5型储氢合金结构及电化学性能的影响[D]. 魏勃. 内蒙古科技大学, 2020(06)
- [3]La-RE-Mg-Ni-Al（RE=Nd,Sm）基AB4型贮氢合金负极材料的结构和电化学性能[D]. 刘晓雪. 燕山大学, 2020(01)
- [4]铸态及快淬态Mg2-xCaxNi（x=00.30）合金的微结构特征与电化学性能[D]. 刘琦. 内蒙古工业大学, 2020(02)
- [5]元素Y、Zr替代对AB5型储氢合金结构及电化学性能的影响[D]. 王雨潇. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [6]无钴AB5型储氢合金微观结构和电化学性能的优化[D]. 李旭峰. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [7]Ce添加A2B7型La-Mg-Ni储氢合金的组织结构演变及其电化学性能改善[D]. 吕玮. 钢铁研究总院, 2018(12)
- [8]无钴AB5型贮氢合金微观结构和电化学性能的优化[D]. 谢焕建. 河南理工大学, 2017(11)
- [9]元素替代对A2B7型La-Mg-Ni基合金相结构和电化学性能的影响[D]. 刘治平. 燕山大学, 2015(01)
- [10]稀土-镁-镍系A2B7型储氢合金电极材料自放电性能的研究[D]. 张书成. 兰州理工大学, 2013(03)