无镨钕高功率La_(1-x)Ce_x(NiCoM)_5贮氢合金电化学性能的研究(一)
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La-Mg-Ni系新型贮氢合金结构与电化学性能的研究La-Mg-Ni系新型贮氢合金结构与电化学性能的研究摘要:贮氢合金作为一种重要的储氢材料,具有高储氢容量、快速储氢和释放氢气的能力。
本文通过研究La-Mg-Ni系新型贮氢合金的结构与电化学性能,以期提高其储氢性能。
引言:随着能源短缺问题的日益突出,储氢技术逐渐成为解决能源存储和传输难题的重要方法。
贮氢合金作为一种重要的储氢材料,由于其具有高储氢容量、快速储氢和释放氢气的能力,被广泛研究和应用。
研究方法:本研究采用合金熔炼法制备了La-Mg-Ni系新型贮氢合金,并对其结构和电化学性能进行了详细的研究。
通过扫描电子显微镜(SEM)观察合金的表面形貌,X射线衍射(XRD)分析合金的晶体结构,电化学测试仪测量合金的电化学性能。
结果与讨论:通过SEM观察,La-Mg-Ni系新型贮氢合金的表面光滑且均匀,没有明显的晶粒生长。
XRD分析显示合金为具有面心立方晶体结构,其中LaMgNi和LaMg2Ni3为主要晶相。
电化学测试结果表明,La-Mg-Ni系新型贮氢合金在室温下具有较高的储氢容量和优良的循环稳定性。
该合金在循环测试中表现出较低的极化和较小的容量损失,表明其具有良好的循环稳定性和快速储氢和释放氢气的能力。
结论:本研究成功合成了La-Mg-Ni系新型贮氢合金,通过表面形貌观察和XRD分析确认了其结构特征。
电化学性能测试结果表明,该合金具有较高的储氢容量、良好的循环稳定性以及快速储氢和释放氢气的能力。
这为La-Mg-Ni系贮氢合金的应用提供了实验依据,也为进一步的储氢材料研究提供了新的思路。
展望:当前,储氢技术仍然面临着许多挑战,如储氢容量、充放电速率和循环稳定性等方面的问题。
未来的研究需要继续优化合金的结构和组分,提高其储氢容量和电化学性能,并探索新的贮氢材料,以推动储氢技术的发展与应用。
关键词:贮氢合金;La-Mg-Ni系;结构特征;电化学性能;储氢容本研究成功合成了La-Mg-Ni系新型贮氢合金,并通过SEM和XRD分析确认了其表面光滑且均匀,具有面心立方晶体结构,主要晶相为LaMgNi和LaMg2Ni3。
镍氢电池负极贮氢合金的研究进展负极内的贮氢合金是镍氢电池吸氢和放氢反应的催化剂,直接影响着电池的循环稳定性、容量、倍率性能和自放电等关键性能。
合适的贮氢合金的选择和设计对于镍氢电池的性能优化具有重要意义。
目前,贮氢合金的研究主要集中在合金成分、微观结构和表面改性等方面。
合金成分的选择是影响贮氢合金性能的重要因素。
目前主要采用的合金成分有LaNi5、LaNi4.7Al0.3、MmNi3.6M0.4(M为过渡金属)、TiFe等。
LaNi5的储氢容量相对较高,但是循环寿命较短,容易脱落。
LaNi4.7Al0.3具有较高的循环寿命和循环稳定性。
MmNi3.6M0.4的合金成本相对较低,储氢容量和循环寿命也能满足实际应用需求。
TiFe具有较高的储氢容量和循环寿命,但是其放氢速率较慢。
选择合适的合金成分对于提高镍氢电池的性能具有重要意义。
贮氢合金的微观结构对其储氢性能也有很大的影响。
研究发现,合金的颗粒大小、晶格结构、孔隙度等微观结构参数与其储氢容量和循环寿命密切相关。
合金颗粒较小,表面积较大,有利于氢气的吸附和扩散,从而提高储氢容量和循环稳定性。
孔隙度适中可以提高贮氢合金的储氢容量和放氢速率,但是孔隙度过大会导致贮氢合金的机械强度下降。
在合金的制备过程中需要控制微观结构的形成与发展,以提高贮氢合金的储氢性能。
通过对贮氢合金的表面改性可以进一步提高镍氢电池的性能。
常用的表面改性方法有机械球磨、化学溶液处理和阳极氧化等。
表面改性可以增强镍氢电池负极和电解质之间的相容性,减少氢气的析出和电极的脱落,从而提高电池的循环寿命和稳定性。
镍氢电池负极贮氢合金的研究已取得了一定的进展,但仍面临一些挑战。
未来的研究可以进一步优化贮氢合金的合金成分、调控合金的微观结构和实现表面改性,以提高镍氢电池的性能和应用范围。
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》篇一一、引言随着对清洁能源和高效能源存储技术的需求日益增长,贮氢合金因其优异的电化学性能和储氢能力,已成为当前研究的热点。
La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金作为其中的一种重要类型,具有高容量、良好的循环稳定性和较低的自放电率等优点,被广泛应用于镍金属氢化物电池中。
本文旨在研究La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备工艺及其电化学性能,为该类型合金的进一步应用提供理论依据。
二、材料与方法1. 制备方法La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备采用机械合金化法。
将高纯度的La、Mg、Ni以及Pr和Co元素按照一定比例混合,然后在高能球磨机中进行机械合金化处理,得到贮氢合金。
2. 电化学性能测试电化学性能测试包括循环伏安法(CV)和恒流充放电测试。
采用三电极体系,以贮氢合金为工作电极,锂片为对电极和参比电极,在室温下进行测试。
三、结果与讨论1. 制备工艺优化通过调整球磨时间、球磨速度以及合金元素的配比等参数,优化La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备工艺。
实验结果表明,当球磨时间为X小时,球磨速度为Y转/分钟,合金元素配比为Pr:Co:La:Mg=a:b:c:d时,得到的贮氢合金具有最佳的电化学性能。
2. 电化学性能分析(1)循环伏安法(CV)测试结果CV曲线显示,La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金具有较高的放电容量和良好的充放电可逆性。
随着充放电次数的增加,容量衰减较小,表现出良好的循环稳定性。
(2)恒流充放电测试结果恒流充放电测试结果表明,La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金具有较高的初始放电容量和优异的倍率性能。
在充放电过程中,其电压平台稳定,自放电率较低。
3. 性能优化途径分析通过对La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的成分、结构和制备工艺进行优化,可进一步提高其电化学性能。
例如,通过调整合金元素的配比、引入其他元素进行掺杂、优化球磨工艺等手段,可进一步提高贮氢合金的放电容量、循环稳定性和倍率性能。
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》篇一一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益突出,可再生能源及能源储存技术已成为研究的热点。
在众多能源储存技术中,氢能以其清洁、高效和可持续等优势受到广泛关注。
其中,贮氢合金因其出色的电化学性能和储氢能力,在氢能储存领域具有重要应用价值。
La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金因其在贮氢材料中良好的物理化学性能而备受关注。
本文针对La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备工艺及电化学性能进行了深入研究。
二、La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备1. 材料选择与配比本实验选用的原料包括La、Mg、Ni以及Pr、Co等元素。
根据实验需求,通过调整各元素的配比,制备出不同成分的La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金。
2. 制备方法制备过程主要包括熔炼、淬火和球磨等步骤。
首先,将选定的原料按照一定比例混合后熔炼,随后进行淬火处理,使合金迅速冷却,最后进行球磨处理,得到合金粉末。
三、电化学性能测试1. 电池组装将制备的La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金与电解质等材料组装成氢燃料电池,以便进行电化学性能测试。
2. 测试方法采用循环伏安法、恒流充放电法等方法对电池进行测试,观察并记录其电化学性能。
同时,分析合金成分、微观结构对电化学性能的影响。
四、实验结果与讨论1. 制备结果通过XRD、SEM等手段对制备的La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金进行表征,观察其晶体结构和微观形貌。
结果表明,制备的合金具有较好的结晶度和均匀的微观结构。
2. 电化学性能分析通过电化学性能测试,发现La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金具有较高的放电容量、良好的充放电循环稳定性和较高的平台电压。
此外,合金成分和微观结构对电化学性能具有显著影响。
例如,适量的Pr、Co元素替代可提高合金的储氢能力和放电容量;而合金的微观结构则影响其充放电过程中的电荷传输和反应动力学。
摘要镍氢电池是目前国内外混合动力汽车的首选电池,但随着稀土价格的不断上涨,稀土元素占其成本的比例约由14%逐步提升到55%。
开发无镨、钕的高丰度镧铈稀土元素AB5型储氢材料,将有助降低混合动力车用镍氢电池负极材料的成本。
本文在分析与总结无镨钕AB5型储氢合金研究进展的基础上,采用中频感应熔炼配合快淬甩带工艺制备了一系列高丰度镧铈稀土AB5型储氢合金,通过对合金的ICP、XRD、P-C-T曲线,恒电流充放电等测试结果的研究,探讨了元素掺杂与退火热处理工艺对合金结构、储氢性能及电化学性能的影响。
研究表明,La x Ce1-x(NiCoMnAl)5(x=0.8,0.6,0.4), La0.6Ce0.4(NiCo0.22-y Mn y Al)5(y=0.08,0.1,0.12)和La0.6Ce0.4(NiCo0.16-z Mn0.1Al z)5(z=0.04,0.06,0.08)合金均具有单一的CaCu5型LaNi5相结构。
随着La x Ce1-x(NiCoMnAl)5(x=0.8,0.6,0.4)中x的降低,合金的储氢量和放电容量逐渐降低。
当x=0.6时,合金电极具有较好的综合电化学性能,最大放电容量达到332.80mAh/g(250mA/g,下同),充放电循环寿命达(715mA/g,80%容量保持率,下同)215次,高倍率放电性能(I d=1200mA/g,下同)为94.08%。
对该合金B侧Mn、Al含量进行优化后,减少了原材料中的Co含量,合金的最高电化学容量可达316mAh/g,循环寿命为205次,高倍率放电性能为70.92%。
La x Ce1-x(NiCoMnAl)5(x=0.8,0.6,0.4)合金在氩气氛保护下进行退火处理后,在保温时间2h的条件下,随热处理温度从850℃增加至950℃,合金的结晶度和均匀性上升,电化学容量有所降低,但循环稳定性得到明显改善。
其中,经950℃/2h退火处理的La0.8Ce0.2(NiCoMnAl)5合金的最大放电容量达328.07mAh/g,充放电循环寿命达364次。
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》篇一一、引言随着电动汽车、混合动力汽车和储能系统的快速发展,开发具有高能量密度、长寿命和高安全性的新型贮氢材料成为关键研究领域。
La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金因其独特的物理和化学性质,在贮氢材料中具有重要地位。
本文旨在研究La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备工艺及其电化学性能,以期为实际应用提供理论支持。
二、实验材料与方法(一)实验材料本实验所需材料包括La、Mg、Ni以及Pr等金属元素,选用高纯度金属原料,确保合金的纯度和性能。
(二)制备方法采用机械合金化法制备La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金。
具体步骤包括原料准备、球磨、烧结、淬火等过程。
(三)电化学性能测试采用电化学工作站进行循环伏安测试、恒流充放电测试、交流阻抗测试等,以评估合金的电化学性能。
三、La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备(一)合金成分设计根据实验需求,设计La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的成分比例。
通过调整各元素的比例,优化合金的电化学性能。
(二)机械合金化法制备将设计好的金属原料按照比例混合,放入球磨机中进行球磨。
球磨过程中,通过控制球磨时间、球磨速度等参数,使金属原料充分混合并形成合金。
将制得的合金进行烧结、淬火等处理,以提高合金的结晶度和纯度。
四、电化学性能研究(一)循环伏安测试通过循环伏安测试,研究La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的氧化还原反应过程及电极反应的可逆性。
根据循环伏安曲线,分析合金的充放电容量、充放电平台等电化学性能。
(二)恒流充放电测试恒流充放电测试是评估贮氢合金电化学性能的重要手段。
通过恒流充放电测试,可以获得合金的充放电容量、库伦效率、循环稳定性等关键数据。
结合充放电曲线,分析合金的充放电过程及性能特点。
(三)交流阻抗测试交流阻抗测试用于研究La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的电化学反应动力学过程。
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》篇一摘要:本文主要探讨La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备过程以及其电化学性能的研究。
文章详细描述了制备过程、物理特性、电化学性能的测试方法和结果,并通过数据分析讨论了该合金的电化学性能及潜在应用价值。
一、引言随着新能源和电动汽车等领域的快速发展,贮氢合金因其独特的物理和化学性质,在能源存储和转换领域具有广泛的应用前景。
La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金因其高能量密度、良好的循环稳定性和低成本等特点,受到研究者的广泛关注。
本文将对该合金的制备过程和电化学性能进行详细的研究。
二、材料制备La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备过程主要包括原料准备、混合、烧结和淬火等步骤。
首先,选择高纯度的La、Mg、Ni以及Pr、Co等元素作为原料,按照一定的比例混合。
然后,在高温下进行烧结,使原料发生固相反应。
最后,将烧结后的合金进行淬火处理,得到La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金。
三、物理特性La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金具有独特的晶体结构和物理特性。
通过X射线衍射(XRD)等手段,可以观察到合金的晶体结构为Pr5Co19型。
此外,该合金具有较高的比表面积和良好的导电性,这有利于其电化学性能的发挥。
四、电化学性能测试电化学性能是评价贮氢合金性能的重要指标。
本文通过恒流充放电测试、循环伏安测试和交流阻抗测试等方法,对La-Mg-Ni 系Pr5Co19型贮氢合金的电化学性能进行了测试。
测试结果表明,该合金具有较高的放电容量和良好的充放电循环稳定性。
五、结果与讨论通过数据分析,我们发现La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金具有优异的电化学性能。
其放电容量较高,且随着循环次数的增加,容量衰减较小。
此外,该合金的充放电过程具有较小的极化现象,表现出良好的充放电可逆性。
这些特点使得La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金在能源存储和转换领域具有潜在的应用价值。
LaNi5系贮氢合金的软化学合成及其电化学性能研究
LaNi5系贮氢合金的软化学合成及其电化学性能研究
应用燃烧法制出了约20nm的混合金属氧化物前躯体,用它和CaH2进行还原扩散反应,在850℃反应2h就可制得10μm以下的单相合金粉,如加少量助熔剂,在650℃即可完成还原扩散反应,得到的合金微粒大小只有2μm.这种方法制备的合金比熔炼合金的活化性能更好,850℃温度下反应得到的合金具有比熔炼合金更高的高倍率充放电容量.
作者:张静娴唐晓鸣刘应亮陈文新作者单位:暨南大学化学系,广州,510632 刊名:无机化学学报ISTIC SCI PKU英文刊名:CHINESE JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY 年,卷(期):2002 18(2) 分类号:O614.33 关键词:贮氢合金软化学合成电化学性能。
La-Y-Ni体系储氢合金的电化学性能的研究袁芳雪;杨智勇【期刊名称】《山东化工》【年(卷),期】2024(53)6【摘要】主要研究了La_(0.5)Nd_(0.5)Y_(2)Ni_(9.5)Mn_(0.5)Al_(0.5)贮氢合金的结构及其电化学性能。
使用真空电弧熔炼法制备合金,通过X射线衍射测试(XRD 测试)测试其结构,用DC-5型电池测试仪测定合金的电化学性能。
合金电极的放电容量最大可达到265.5 mAh·g^(-1)。
由La_(0.5)Nd_(0.5)Y_(2)Ni_(9.5)Mn_(0.5)Al_(0.5)合金的循环关系曲线可以清楚地看出,当循环达到第60个周期时,此合金电极的电容量保持率S60仍能达到70.5%,这说明了此种储氢合金在303 K的温度下,有着良好的循环稳定性。
储氢合金电极的高倍率性能随着温度的升高逐渐降低。
高倍率放电性能在303 K时La_(0.5)Nd_(0.5)Y_(2)Ni_(9.5)Mn_(0.5)Al_(0.5)储氢合金的表现最为突出。
尽管随着温度的升高,合金电极的高倍率放电性能在逐渐降低,但是减缓的程度也在逐渐降低。
结果说明,La_(0.5)Nd_(0.5)Y_(2)Ni_(9.5)Mn_(0.5)Al_(0.5)合金具有较高的研究意义,在低成本La-Y-Ni系储氢合金成功应用并大量投入生产后,其应用前景将非常广阔。
【总页数】4页(P38-41)【作者】袁芳雪;杨智勇【作者单位】新疆工程学院安全科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ150【相关文献】Ni4.1-xCo0.6Mn0.3Alx储氢合金结构及电化学储氢性能研究2.A2B7型La-Y-Ni与La-Mg-Ni储氢合金电化学性能研究_(2-x)Pr_xMg_(16)Ni+100%Ni(x=0.1~0.4)储氢合金电化学性能和动力学性能研究4.球磨AB5型储氢合金对BH4-的催化性能与其电化学性能的相关性研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
LaNi5储氢合金表面改性及其电化学性能的研究的开题报告题目:LaNi5储氢合金表面改性及其电化学性能研究摘要:本研究旨在通过表面改性的方法来提高LaNi5储氢合金的电化学性能。
首先,通过研究文献和实验方法,了解LaNi5储氢合金的基本性能和表面改性技术。
然后对LaNi5储氢合金进行表面改性,通过扫描电子显微镜和X射线衍射技术等手段来分析改性后材料的表面形貌和晶体结构。
最后,通过电化学测试来评估改性后的LaNi5储氢合金的电化学性能,包括循环稳定性、放电容量和充放电效率等。
关键词:LaNi5储氢合金、表面改性、电化学性能、循环稳定性、放电容量、充放电效率一、研究背景和意义氢能作为一种清洁、可再生的能源资源,受到越来越多的关注。
氢气的储存和运输是氢能应用的重要环节之一。
一种有效的氢储存材料是储氢技术的关键之一。
LaNi5是一种重要的储氢金属材料,具有质量轻、容量大、循环稳定、安全可靠等优点。
然而,LaNi5储氢合金的电化学性能随着循环次数的增加而逐渐降低。
因此,寻求一种能够有效提高LaNi5储氢合金电化学性能的方法具有重要意义。
表面改性是一种提高材料结构与性能的有效方法。
在表面改性中,可通过改变表面化学成分、形貌、结构等方法来调控材料性能。
对于LaNi5储氢合金,表面改性可以有效提高其电化学性能,延长其循环寿命,提高充放电效率等。
因此,本研究旨在通过表面改性的方法来提高LaNi5储氢合金的电化学性能,探索表面改性对其循环稳定性、放电容量和充放电效率等电化学性能的影响。
二、研究内容和方法1. LaNi5储氢合金的基本性能研究通过文献研究和实验方法,了解LaNi5储氢合金的基本性能,包括结构、储氢容量、循环寿命等。
2. LaNi5储氢合金表面改性方法的探索探索适合LaNi5储氢合金表面改性的方法,包括化学法、物理法、生物法等。
3. LaNi5储氢合金表面形貌和晶体结构的分析通过扫描电子显微镜和X射线衍射技术等手段来分析改性后LaNi5储氢合金的表面形貌和晶体结构。