一、AB_5型贮氢合金结构分析（论文文献综述）
吴瑞香[1]（2021）在《Sm-Mg-Ni系贮氢合金的相结构与储氢性能》文中指出新型Sm-Mg-Ni系贮氢合金因为具有较大的贮氢容量、吸放氢循环稳定性和较高的吸氢平台而得到了众多研究人员的广泛关注,但是目前对于高压型Sm-Mg-Ni系合金的研究进展报道少之又少,提高贮氢合金的吸/放氢循环稳定性不仅有利于合金贮氢性能的提升,也会显着改善贮氢材料的应用范围,从而推动贮氢材料快速走向实际生产和应用。本文通过粉末烧结法制备了AB3和A2B7型Sm-Mg-Ni基贮氢合金,系统研究了两种堆垛类型合金的相结构以及储氢特性,并通过感应熔炼法进一步获得了具有A5B19型相结构的Sm-Mg-Ni-Co-Al基贮氢合金,并对合金的相结构、储氢性能和吸/放氢循环等性能进行了研究。通过粉末烧结法制备了PuNi3型Sm0.68Mg0.32Ni2.53和Gd2Co7型Sm0.80Mg0.20Ni2.95超堆垛型贮氢合金。研究发现,两种单相合金在298 K、3 MPa的H2氛围下均在第一圈达到完全活化,Pu Ni3型Sm0.68Mg0.32Ni2.53经25 min可吸收1.41 wt.%H2,Gd2Co7型Sm0.80Mg0.20Ni2.95合金经35 min可吸收1.53 wt.%的H2;在第五圈吸放氢过程中,两种单相合金均可在4 min内达到最大吸氢量。两种单相合金在经历20圈吸放氢循环之后合金的吸氢容量保持率分别为96.2%和99.2%。Gd2Co7型Sm0.80Mg0.20Ni2.95合金在吸/放氢过程中的反应焓变分别为-18.86 k J/mol和23.66 k J/mol,远远小于单相Pu Ni3型Sm0.68Mg0.32Ni2.53合金的吸/放氢反应过程焓变,分别为-10.92 k J/mol和6.02k J/mol。通过感应熔炼法结合退火处理得到了Sm0.8Mg0.2Ni3.7Co0.11Al0.06合金,这种合金不但具有优良的活化性能以及较好的贮氢性能,还具有优良的吸放氢循环稳定性。研究发现,合金中主要含有Ce5Co19、Ce2Ni7以及Gd2Co7三种相结构,在298 K、8 MPa条件下经10 min便能达到活化状态,活化最大吸氢量为1.60 wt.%;经过25周吸放氢循环后,合金的吸氢速率明显增快,同样条件下只需1.5 min便能达到1.29 wt.%的吸氢量;合金在经历50周吸/放氢循环后,合金的吸氢容量保持率仍然可以达到87.8%。
尹亮亮[2]（2020）在《电极材料及装配方式对新能源汽车用镍氢动力电池性能影响研究》文中进行了进一步梳理随着化石能源的日益枯竭以及人类对环境保护的日益重视,新能源汽车以其低油耗、低排放的优点逐渐为人们所重视。但由于纯电动汽车技术还需继续发展完善,技术较为成熟的混合动力汽车（HEV）成为近中期发展的目标。镍氢电池作为混合动力汽车的首选动力电池,其性能的高低关乎着车辆的节油效果。为了提高镍氢电池的性能,本文进行通过改进负极基材和改进内部连接阻值来降低电极的内阻等途径改善电池性能。影响电池功率性能的一个重要因素就是电池内阻,电池内阻小的电池相对应的电池功率性能就好。电池内阻产生的一个因素就是电池内部集流体的连接（焊接）电阻。通过对极耳外观及焊接方式进行改进,通过设计不同样式（集流盘式和双极耳）及不同焊接方式（四焊点、六焊点、八焊点）,增大焊接面积,从而降低电池内部的连接内阻,降低电池交流内阻和直流内阻,提升电池性能,主要是功率性能。对于本实验,通过测试对比,集流盘式极耳和六点焊接制成电池内阻有明显降低,功率性能最好。极板基材在电池内部既是活性物质载体,也是导电框架,通过对负极基材进行改进,设计不同孔径的冲孔镀镍钢带,钢带冲孔排列间距一致,冲孔孔隙率不同,对浆料涂覆效果有一定影响,测试基材样式对电池性能的影响程度。经过对比试验,对于本实验,φ1.2mm孔径的钢带制成电池功率性能、低温性能以及自放电性能均优于φ1.0mm孔径钢带制成的电池。镍氢电池性能除了与电池装配工艺有关外,负极材料-贮氢合金的性能对电池性能也有着重要的影响。通过对AB5型贮氢合金La0.70Ce0.30Ni4.25+xCo0.35Mn0.55-xAl0.15中不同比例Mn元素的研究,x=0、0.1、0.2、0.3,通过对比实验测得,随Mn元素的减少,合金的晶格常数和晶胞体积逐渐减小,导致合金的放氢平台压力逐渐提高。合金的最大放电容量逐渐降低,高倍率放电和循环稳定性先提高后降低。为研究Mn元素被Ni元素替代后,对镍氢电池性能的影响程度,设计出两种La0.70Ce0.30Ni4.25+xCo0.35Mn0.55-xAl0.15（x=0和x=0.2）合金粉,并制备电池测试性能,x=0.2合金的功率性能、低温性能和循环寿命均优于x=0的电池。
张爽[3]（2020）在《稀土-镁-镍基储氢合金的相结构与电化学性能研究》文中进行了进一步梳理近些年来,随着新能源汽车的快速发展,镍氢动力电池以其高安全性而倍受青睐。RE-Mg-Ni基储氢合金作为镍氢动力电池的关键材料之一,也已然成为研究的热点课题。本文研究了A5B19型和AB4型La-Sm-Mg-Ni基储氢合金的相结构和电化学性能,期待能为镍氢动力电池提供具有优异综合电化学性能的电极材料。通过感应熔炼的方法制备了La-Sm-Mg-Ni-Al基合金,研究了第二相对A5B19型合金的电化学性能的影响。结果表明,与Pr5Co19单相合金相比,含有少量Ce5Co19第二相时,合金电极的最大放电容量升高,高倍率性能和低温性能下降。当Ce5Co19为主相含有Pr5Co19第二相时,合金电极的HRD900从57.2%升高至59.8%,在-40℃时合金电极的电容量从194.1 mAh/g增至207.9 mAh/g,合金电极的倍率性能和低温性得到改善。为了研究AB4型合金的电化学性能,通过感应熔炼的方法制备了三种不同Y含量的La-Sm-Y-Mg-Ni-Al基合金,研究Y对AB4型合金相结构和电化学性能的影响。Y含量增加后晶胞参数和晶胞体积都减小,这是因为Y元素替代了合金中的A侧元素,且Y的原子半径比同为A侧的La、Sm都要小,所以使合金的晶胞参数和晶胞体积均减小。合金电极活化后,均在第2周可达到最大放电容量。同时,含Y合金的循环寿命得到明显改善,当Y含量从0增加至0.05时,循环保持率S100由85.6%增加至90.0%,但当Y含量继续增加至0.10时,循环保持率稍有下降,S100为88%。
刘晓雪[4]（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》文中研究说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。
杨洋[5]（2020）在《稀土和热处理对超点阵结构La-Y-Ni系A5B19型合金储氢和电化学性能的影响》文中指出迄今,超点阵结构La-Mg-Ni系储氢合金的研究成果虽然较多,且该合金已实现部分商业化应用,但由于其关键合金化元素Mg的熔点低（648.8℃）和饱和蒸气压高等特性,致使合金在熔炼制备过程中存在较大安全隐患,同时也增加了制备过程中准确控制Mg含量的难度。研究表明,新型超点阵结构La-Y-Ni系储氢合金电极具有电化学放电容量高、易活化、氢致非晶化倾向小以及可逆吸放氢性能好等特点,作为未来镍氢电池候选负极材料具有较大研发价值。目前对La-Y-Ni系A2B7型储氢合金研究报道较多,A2B7型储氢合金虽然有较高的电化学放电容量,但其充放电循环稳定性有待提高。基于A5B19型相比A2B7型结构具有较多的[CaCu5]亚结构单元堆垛,理论上在充放电（吸放氢）时应具有更好的结构和循环稳定性。基于以上研究背景,本文以La-Y-Ni系A5B19型La1-xYxNi3.52Mn0.18Al0.1（x=0-1）储氢合金为研究对象,利用XRD、SEM、EDS、Sievelts型PCT装置和电化学测试等方法,系统研究了Y元素对A5B19型储氢合金的相结构、气态储氢性能以及电化学性能的影响,确定了最佳Y元素含量。进而,又研究分析了热处理和A端稀土元素（R=Yb、Er、Nd、Pr、Ce、La、Sm、Gd）替代对A5B19型合金微观组织和电化学性能的影响。论文研究得到如下主要结果:（1）对A5B19型La1-xYxNi3.52Mn0.18Al0.1（x=0-1）退火合金,当合金中Y元素含量低于0.3时,氢致非晶化现象严重,导致合金无明显吸放氢平台,可逆吸放氢性能差及电化学容量较低;当Y元素含量x=0.50.7时,合金有较为适宜的吸放氢平台压和较高的电化学放电容量（324.3385.8 mA·h/g）,其中x=0.6时,合金电化学放电容量最高(Cmax=385.8 mA·h/g),容量保持率最佳(S100=84.06%);当Y元素含量x≥0.85时,由于合金吸放氢平台压力高于一个标准大气压,导致合金电极放电容量较低。（2）以上述A5B19型储氢合金中综合性能较好的样品（x=0.6）为研究对象,系统研究了热处理对La0.4Y0.6Ni3.52Mn0.18Al0.1合金相结构和电化学循环性能的影响。结果表明,在温度为1273 K下退火48小时,合金A5B19型相丰度占92.92%,合金电极具有最好的电化学循环性能(S100=89.84%),在1298 K下退火48小时,合金电极具有最高的电化学放电容量(Cmax=386.6 mA·h/g)。说明热处理对A5B19型La0.4Y0.6Ni3.52Mn0.18Al0.1合金的电化学性能有较大的影响。（3）用稀土元素R（R=Yb、Er、Nd、Pr、Ce、La、Sm、Gd）替代A5B19型La0.4Y0.6Ni3.52Mn0.18Al0.1合金中A端La元素,制备和研究了退火合金的微观组织和电化学性能。结果表明,当R=Nd时,该A5B19型合金电极的循环稳定性最佳,100次充放电后其容量保持率S100由无Nd元素替代时的82.87%提升至93.38%。（4）系统研究了稀土Nd含量对La0.4-xNdxY0.6Ni3.52Mn0.18Al0.1（x=0-0.4）合金微观组织、气体储氢性能及电化学性能的影响。结果表明,随Nd含量增加,合金吸放氢平台压力均在0.1 MPa以下;合金电极的活化性能和最大放电容量随Nd含量增加均有所降低,但循环稳定性逐渐提升,经100次充放电循环后的容量保持率S100从82.87%（x=0）逐渐增加到93.7%（x=0.4）,此时电极的倍率放电性能HRD900也逐渐提高至87.79%。
刘鹏飞[6]（2019）在《球磨Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx（x=0～0.08）+10wt.%Ni合金的微观结构及电化学性能研究》文中认为随着混合动力汽车的普及速度越来越快,对其使用的电池提出的要求也越来越高。而钛铁系贮氢合金作为镍氢电池负极材料,因其理论放电容量高（放电容量是512 mAh·g-1）和原料廉价等特点受到极大关注。然而钛铁系贮氢合金在碱性电解液中的放电性能极差。本文在前人的研究基础上,通过机械球磨法和元素替换法,以Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx（x=0～0.08）+10 wt.%Ni 贮氢合金为研究对象,系统地研究了放电容量和放电电压特性等电化学性能,并且探究了高倍率放电性能及开路电位,电荷转移阻抗Rct,极限电流密度IL,氢扩散系数D等动力学性能。本文实验所用的Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx（x=0～0.08）合金采用真空感应熔炼的方法制备,然后分别进行球磨和添加10 wt.%Ni后球磨。通过XRD及SEM结合EDS分析了合金的相组成和微观结构。发现铸态Ti1.1-xFeo.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx（x=0～0.08）合金的相有TiFe相,NiTi2相和FeZr2相。球磨后发现只有TiFe相。添加Ni球磨后发现除TiFe相外还有少量Ni相。另外,由XRD分析结果可知随球磨时间的增加,合金颗粒不断细化,出现非晶化特征。随Pr替代量的增加,铸态Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx（x=0～0.08）合金的放电容量先增加后减小,放电容量依次是74.4,81.7,82.5,89和84 mAh·g-1。放电中值电压从1.195 V增加到了 1.240 V。另外,高倍率放电性能也呈先降低后升高再降低的变化趋势。合金的抗腐蚀性能下降。当Pr替代量x=0.06时,高倍率放电性能最好。通过分析合金表面电化学反应阻抗Rct,极限电流密度IL值和氢扩散系数D值与高倍率性能变化规律可知,合金高倍率性能的影响因素是由于合金中电荷转移速率和氢原子在合金体中的扩散速度共同作用的缘故。对铸态 Ti1.04Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Pr0.06合金球磨 5,10,15,20 和 30 h 后,放电容量有较大提升,球磨20 h的放电比容量最大,是195.9 mAh.g1。开路电位显示球磨工艺降低了合金抗腐蚀能力。合金高倍率放电性能呈先减小后增大再减小的趋势。通过对电化学反应阻抗Rct,极限电流密度IL和氢扩散系数D与高倍率放电性能变化的规律分析表明,氢在合金体内的扩散能力对高倍率放电性能影响较大。当球磨20h时,合金的电化学和动力学性能最佳。对铸态 Ti1.04Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Pr0.06+10 wt.%Ni合金同样球磨 5,10,15,20 和30 h后,放电比容量依次降低,球磨5 h的放电比容量达到最大值,是234.2 mAh-g-1。添加Ni球磨后的合金,容量保持率整体得以提高,S20值分别是59.38,58.12,56.22,54.78和70.6%。动力学性能方面,高倍率性能呈逐渐下降的趋势。合金的抗腐蚀性能下降。通过分析电化学反应阻抗Rct,极限电流密度IL值和氢扩散系数D值与高倍率性能变化规律可知,在合金添加Ni后球磨的情况下,氢在合金体内的扩散能力是影响高倍率性能的主要因素。
李旭峰[7]（2019）在《无钴AB5型储氢合金微观结构和电化学性能的优化》文中研究表明目前,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。
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》文中研究表明近年来,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。
宋茂成[9]（2016）在《V-Ti-Ni基固溶体贮氢合金电极的制备及电化学性能研究》文中研究表明本文在V-Ti-Ni三元V基贮氢合金电极的基础上,选择V含量较低的V2.1TiNi0.3为基础合金,优化设计实验方案,采用真空电弧炉制备合金,分别研究了添加Cr、Zr元素对该电极合金的结构及电化学性能的影响,应用XRD、显微镜、SEM等材料分析仪器及恒电流充放电、高倍率放电、线性极化和恒电位阶跃等电化学测试技术对电极合金的结构和性能进行表征。选取具有最高放电容量的V2.1TiNi0.3Zr0.006贮氢合金,探究Cr取代Ti对该合金结构及电化学性能的影响。通过研究Cr添加量对V2.1TiNi0.3Crx（x=0,0.2,0.4,0.6）贮氢合金的结构和电化学性能的影响。结果表明:所有合金均由V基固溶体主相和TiNi基第二相组成,且第二相呈网状分布在晶界上,部分呈颗粒状分布于合金主相之中。随着Cr含量增多,合金主相的晶胞体积与合金电极的最大放电容量均逐渐减小,而循环稳定性逐渐增加,同时合金电极的动力学性能有所改善。在合金中添加Cr使合金电极的活化性能变差,但添加量的进一步增多对其活化性能影响不大。综合考虑,V2.1TiNi0.3Cr0.4合金的电化学性能最好,最大放电容量可达442.2mAh/g,20次充放电循环后容量保持率高达81.91%。对V2.1TiNi0.3Zrx（x=0～0.12）贮氢合金的相结构和电化学性能进行系统研究。显微组织及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TiNi基第二相组成,当加入Zr后,合金的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。研究结果表明:添加一定量的Zr既可以提高其活化性能,又能提高最大放电容量: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,但其循环稳定性有所降低。通过比较发现,V2.1TiNi0.3Zr0.06合金电极具有相对较好的综合电化学性能。选取上述研究中具有最大放电容量,而循环稳定性差的V2.1Ni0.3Zr0.06为基础合金,系统研究V2.1Ni0.3Zr0.06Ti1-xCrx（x=0～0.2）贮氢合金的结构及电化学性能。结果表明:合金均由体心立方结构的V基固溶体主相及三维网状结构的C14型Laves组成,主相和第二相的晶胞体积随Cr含量的增加逐渐减小;随着Cr取代量的增加,合金电极的容量保持率、高倍率放电性能及交换电流密度均增大,但会降低其最大放电容量和活化性能,在x=0.2时,合金电极具有最大的容量保持率和交换电流密度,其大小分别为75.39%、152.81mA/g,四次活化后最大放电容量为382mA/g。
刘黎黎[10]（2015）在《元素替代和热处理对Re-Mg-Ni基A2B7型贮氢合金的改性研究》文中研究指明采用真空感应熔炼及热处理工艺制备了Re-Mg-Ni （Re=La，Sm，Nd）基贮氢合金，并通过ICP、XRD、SEM-EDS以及吸/放氢性能测试（PCT）等手段对合金的组分、相结构和电化学性能等进行了表征，系统研究了Sm部分替代Nd和不同热处理时间对Re-Mg-Ni基贮氢合金显微结构和电化学性能的影响。对La0.5Nd0.35-xSmxMg0.15Ni3.5（x=00.30）贮氢合金的研究结果表明：随着Sm对Nd替代量的增加，合金中相的组成没有发生明显变化，所有合金均为多相结构，都含有A2B7、A5B19和微量的AB5相，其中A2B7相和A5B19相的丰度呈现出先增加后降低的趋势，而AB5相的丰度变化趋势与之相反。此外，合金中A2B7相和AB5相的晶胞参数a、c和晶胞体积V均随着Sm含量的增加逐渐降低，合金电极的活化性能得到了改善。合金的最大吸氢量和最大放电容量均先增大而后减小，并在x=0.20时达到最大值。合金PCT曲线的滞后系数从0.288（x=0）单调减小到0.176（x=0.30）。合金电极的HRD2000先从41.4%（x=0）增加至63.8%（x=0.20），随后降低到52.1%（x=0.30），这与合金电极的交换电流密度（I0）和氢扩散系数（D）的变化趋势一致，表明了合金电极表面的电荷转移速率和合金内部的氢扩散速率是制约合金电极电化学动力学性能的主要因素。另外，随着Sm替代量的增加，合金电极的S200从65.6%（x=0）单调增加到69.2%（x=0.30），这主要归因于合金电极的充/放循环过程中抗腐蚀性能的提高。对热处理后La0.5Nd0.15Sm0.20Mg0.15Ni3.5合金的研究结果表明：在1148K下，不同热处理时间的合金样品均为多相结构，当热处理时间t增加至9h以上时，Pr5Co19相消失。随着热处理时间的延长，合金中A2B7相的丰度逐渐增加，而A5B19和AB5相丰度则呈现出相反的变化趋势。合金的最大吸氢量逐渐增大，放氢曲线的斜率因子逐渐减小。合金电极的最大放电容量从326.6mAhg-1（t=6h）单调增加到368.4mAhg-1（t=12h）。合金电极的HRD2000从63.8%（t=6h）单调降低到55.5%（t=12h）。这与合金电极氢扩散系数（D）的变化趋势一致。表明了合金内部的氢扩散速率是合金电极电化学动力学性能的主要影响因素。此外，合金电极的S200从67.0%（t=6h）单调增加到70.6%（t=12h），这主要归因于合金电极在充/放电循环过程中抗腐蚀能力的提高。
二、AB_5型贮氢合金结构分析（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、AB_5型贮氢合金结构分析（论文提纲范文）
（1）Sm-Mg-Ni系贮氢合金的相结构与储氢性能（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 贮氢合金材料理论背景 |
| 1.2.1 贮氢合金的定义 |
| 1.2.2 贮氢合金的储氢原理 |
| 1.2.3 贮氢合金的热力学原理 |
| 1.2.4 贮氢合金的分类及其研究现状 |
| 1.3 超晶格稀土-镁-镍系贮氢合金及研究进展 |
| 1.3.1 超晶格稀土-镁-镍系贮氢合金的相结构 |
| 1.3.2 超晶格稀土-镁-镍系贮氢合金的储氢性能 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验设备及材料 |
| 2.2 贮氢合金的制备 |
| 2.2.1 感应熔炼法 |
| 2.2.2 粉末烧结法 |
| 2.3 合金样品的组分与结构测试 |
| 2.3.1 合金组分测试 |
| 2.3.2 XRD测试 |
| 2.3.3 SEM测试 |
| 2.3.4 粒径分布测试 |
| 2.4 合金样品的气固储氢性能测试 |
| 2.4.1 合金样品的P-C-T性能测试 |
| 2.4.2 合金样品的储氢动力学测试 |
| 2.4.3 合金样品的吸放氢循环性能测试 |
| 第3章 AB_3型和A_2B_7型单相Sm-Mg-Ni系贮氢合金的制备和气固储氢性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 AB_3型单相Sm-Mg-Ni系贮氢合金的制备和气固储氢性能 |
| 3.2.1 单相合金的制备和相结构 |
| 3.2.2 合金的活化性能和最大储氢容量 |
| 3.2.3 合金的气固P-C-T曲线 |
| 3.2.4 合金的气固吸氢动力学性能和循环稳定性 |
| 3.2.5 合金在吸放氢过程中相结构变化 |
| 3.3 A_2B_7型单相Sm-Mg-Ni型贮氢合金的制备和气固储氢性能 |
| 3.3.1 单相合金的制备和相结构 |
| 3.3.2 合金的活化性能和最大储氢容量 |
| 3.3.3 合金的气固P-C-T曲线 |
| 3.3.4 合金的气固吸氢动力学性能和循环稳定性 |
| 3.3.5 合金在吸放氢过程中相结构变化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 A_5B_(19)型Sm-Mg-Ni基合金的相结构与储氢性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 合金的制备与相结构 |
| 4.3 合金的活化性能和最大储氢容量 |
| 4.4 合金的气固P-C-T曲线 |
| 4.5 合金的气固吸氢动力学性能和循环稳定性 |
| 4.6 合金在吸/放氢后的相结构变化 |
| 4.7 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 |
（2）电极材料及装配方式对新能源汽车用镍氢动力电池性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 新能源汽车政策 |
| 1.1.1 发展新能源汽车是我国的必然选择 |
| 1.1.2 新能源汽车分类及发展前景 |
| 1.1.3 动力电池的发展概况 |
| 1.2 镍氢电池的发展概况及前景 |
| 1.2.1 化学电源的发展 |
| 1.2.2 镍氢电池简介 |
| 1.2.3 镍氢电池的现状及发展方向 |
| 1.2.4 镍氢电池的工作原理 |
| 1.2.5 镍氢电池的主要性能参数 |
| 1.2.6 贮氢材料的发展及制备工艺 |
| 1.2.7 混合动力汽车用镍氢动力电池的发展现状及趋势 |
| 1.3 本文的研究目的和内容 |
| 2 极耳样式与焊接方式对电池性能的影响 |
| 2.1 极耳样式对电池性能的影响 |
| 2.1.1 电池制作 |
| 2.1.2 电池的功率性能 |
| 2.1.3 电池的自放电性能 |
| 2.1.4 电池的低温放电性能 |
| 2.1.5 电池的循环寿命 |
| 2.1.6 小结 |
| 2.2 焊接方式对电池性能的影响 |
| 2.2.1 电池制作 |
| 2.2.2 电池的功率性能 |
| 2.2.3 电池的自放电性能 |
| 2.2.4 电池的低温放电性能 |
| 2.2.5 电池的循环寿命 |
| 2.2.6 小结 |
| 3 负极基材对电池性能的影响 |
| 3.1 基材选择 |
| 3.2 冲孔镀镍钢带设计及极板制作 |
| 3.2.1 钢带冲孔设计 |
| 3.2.2 负极板设计制作 |
| 3.3 电池制作 |
| 3.4 对电池性能的影响 |
| 3.4.1 电池的功率性能 |
| 3.4.2 电池的低温性能 |
| 3.4.3 电池的自放电性能 |
| 3.4.4 小结 |
| 4 贮氢材料对电池性能的影响 |
| 4.1 Mn含量对贮氢合金结构与电化学性能的影响 |
| 4.1.1 合金的制备与测试 |
| 4.1.2 合金的相结构分析 |
| 4.1.3 合金的PCT特性 |
| 4.1.4 合金的活化及放电容量 |
| 4.1.5 合金的倍率性能 |
| 4.1.6 合金的循环稳定性 |
| 4.1.7 小结 |
| 4.2 Mn元素被Ni替代后对电池电性能的影响 |
| 4.2.1 合金粉制作 |
| 4.2.2 电池的制作 |
| 4.2.3 电池的功率性能 |
| 4.2.4 电池的自放电性能 |
| 4.2.5 电池的低温放电性能 |
| 4.2.6 电池的循环寿命 |
| 4.2.7 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（3）稀土-镁-镍基储氢合金的相结构与电化学性能研究（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电池的工作原理 |
| 1.3 储氢合金分类简介 |
| 1.4 RE-Mg-Ni系储氢合金基本理论 |
| 1.4.1 RE-Mg-Ni系贮氢合金结构 |
| 1.4.2 RE-Mg-Ni基贮氢合金电极的电化学性能 |
| 1.5 稀土-镁-镍基储氢合金研究现状 |
| 1.6 本课题研究思路及主要内容 |
| 第2章 实验材料和方法 |
| 2.1 实验原料及仪器设备 |
| 2.2 合金样品制备 |
| 2.3 合金化学组成与微观结构分析 |
| 2.3.1 合金样品的组成测定 |
| 2.3.2 合金样品的晶体结构分析 |
| 2.4 合金电极电化学性能测试 |
| 2.4.1 电极的制备 |
| 2.4.2 电化学性能测试装置 |
| 2.4.3 电化学性能测试 |
| 2.5 合金电极的动力学性能测试 |
| 2.5.1 动力学测试装置 |
| 2.5.2 动力学性能测试 |
| 2.5.3 合金的储氢动力学测试 |
| 第3章 A_5B_(19)型稀土-镁-镍-基储氢合金电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 合金电极的制备及结构分析 |
| 3.3 合金的最大放电容量和循环性能 |
| 3.4 合金电极的高倍率性能 |
| 3.5 合金的低温性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 AB_4型稀土-镁-镍基合金的电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 合金样品的制备及结构分析 |
| 4.3 合金样品的电化学性能 |
| 4.4 合金样品的高倍率性能 |
| 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）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 |
（5）稀土和热处理对超点阵结构La-Y-Ni系A5B19型合金储氢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 课题背景 |
| 1.2 储氢合金的基本理论 |
| 1.2.1 储氢合金气固反应机理 |
| 1.2.2 储氢合金电化学储氢机理 |
| 1.2.3 储氢合金电极的失效机制 |
| 1.3 储氢合金分类 |
| 1.3.1 稀土系AB_5型合金 |
| 1.3.2 钛系、锆系AB_2型合金 |
| 1.3.3 镁系AB、A_2B型合金 |
| 1.3.4 钒系固溶体合金 |
| 1.4 超点阵结构La-Mg-Ni系储氢合金研究进展和存在的问题 |
| 1.4.1 超点阵结构La-Mg-Ni系储氢合金研究进展 |
| 1.4.2 超点阵结构La-Mg-Ni系储氢合金存在的问题 |
| 1.5 超点阵结构La-Y-Ni系储氢合金研究进展和存在的问题 |
| 1.5.1 超点阵结构La-Y-Ni系储氢合金研究进展 |
| 1.5.2 超点阵结构La-Y-Ni系储氢合金存在的问题 |
| 1.6 本文选题的目的和主要内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 合金成分设计与制备 |
| 2.1.1 储氢合金成分设计 |
| 2.1.2 储氢合金的制备 |
| 2.2 合金试样微观组织结构分析 |
| 2.2.1 电感耦合等离子体质谱成分测试 |
| 2.2.2 合金微观组织显微形貌及能量色散谱观察分析 |
| 2.2.3 X射线粉末衍射结构分析 |
| 2.3 合金气态储氢性能测试与分析 |
| 2.4 合金的电化学性能测试与分析 |
| 2.4.1 合金电极的制备 |
| 2.4.2 电化学性能测试装置及仪器 |
| 2.4.3 电化学性能测试方法 |
| 第3章 A_5B_(19)型La_(1-x)Y_xNi_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1)(x=0-1)退火合金的微观结构、气态储氢和电化学性能 |
| 3.1 La_(1-x)Y_xNi_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1)(x=0-1)退火合金的制备、微观组织及结构分析 |
| 3.2 La_(1-x)Y_xNi_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1)(x=0-1)合金的气态储氢性能 |
| 3.2.1 合金气态吸氢动力学性能 |
| 3.2.2 合金气态吸氢热力学性能 |
| 3.3 La_(1-x)Y_xNi_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1)(x=0-1)合金电极的电化学性能 |
| 3.3.1 合金电极的活化性能和充放电行为 |
| 3.3.2 合金电极的电化学循环稳定性 |
| 3.3.3 合金电极的高倍率放电性能 |
| 3.4 章节小结 |
| 第4章 热处理对A_5B_(19)型La_(0.4)Y_(0.6)Ni_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1) 合金相结构和电化学性能的影响.. |
| 4.1 退火态La_(0.4)Y_(0.6)Ni_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1) 合金的制备、微观组织及结构分析 |
| 4.2 退火态La_(0.4)Y_(0.6)Ni_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1) 合金电极的电化学性能 |
| 4.2.1 合金电极的活化性能和充放电行为 |
| 4.2.2 合金电极的电化学循环稳定性 |
| 4.2.3 合金电极的高倍率放电性能 |
| 4.3 章节小结 |
| 第5章 稀土元素对A_5B_(19)型La_(0.4)Y_(0.6)Ni_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1) 合金相结构、储氢和电化学性能的影响 |
| 5.1 La_(0.2)R_(0.2)Y_(0.6)Ni_(3.5)Mn_(0.18)Al_(0.1) 退火合金的制备 |
| 5.2 La_(0.2)R_(0.2)Y_(0.6Ni_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1) 合金电极的电化学性能 |
| 5.3 La_(0.4-x)Nd_xY_(0.6)Ni_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1)(x=0-0.4)退火合金的制备、微观组织及结构分析 |
| 5.3.1 合金的微观组织与结构分析 |
| 5.4 La_(0.4-x)Nd_xY_(0.6)Ni_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1)(x=0-0.4)合金的气态储氢性能 |
| 5.4.1 合金气态吸氢动力学性能 |
| 5.4.2 合金气态吸氢热力学性能 |
| 5.5 La_(0.4-x)Nd_xY_(0.6)Ni_(3.52)Mn_(0.18)Al_(0.1)(x=0-0.4)合金电极的电化学性能 |
| 5.5.1 合金电极的活化性能和充放电行为 |
| 5.5.2 合金电极的电化学循环稳定性 |
| 5.5.3 合金电极的高倍率放电性能 |
| 5.6 章节小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件A(攻读学位期间所发表的论文目录) |
（6）球磨Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx（x=0～0.08）+10wt.%Ni合金的微观结构及电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 贮氢合金 |
| 1.1.1 贮氢合金的分类及研究现状 |
| 1.2 Ni-MH电池 |
| 1.2.1 Ni-MH电池的发展现状 |
| 1.2.2 Ni-MH电池的原理 |
| 1.3 Ti-Fe系贮氢合金 |
| 1.3.1 Ti-Fe系贮氢合金发展历程 |
| 1.3.2 改善Ti-Fe系贮氢合金电化学性能的方法 |
| 1.4 本文研究背景、主要内容和现实意义 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 合金的成分设计与制备方法 |
| 2.1.1 合金的成分设计 |
| 2.1.2 合金的制备方法 |
| 2.2 合金相结构及形貌分析 |
| 2.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析 |
| 2.3 电化学性能的测试 |
| 2.3.1 电极片的制备及碱液参数 |
| 2.3.2 电化学性能测试仪器 |
| 2.3.3 电化学及动力学性能的测试方法 |
| 3 Pr部分替代Ti对Ti_(1.1-x)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_x(x=0~0.08)系列合金的相结构及电化学贮氢性能的影响 |
| 3.1 铸态合金的相结构及组成 |
| 3.1.1 合金XRD图谱分析 |
| 3.1.2 合金扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析 |
| 3.2 合金的电化学性能 |
| 3.3 铸态合金的动力学性能 |
| 3.3.1 合金高倍率放电性能 |
| 3.3.2 合金的交流阻抗(EIS) |
| 3.3.3 合金电极的开路电位 |
| 3.3.4 合金的动电位极化及极限电流密度(I_L) |
| 3.3.5 合金恒电位阶跃及扩散系数(D) |
| 3.4 本章小结 |
| 4 球磨时间对Ti_(1.04)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_(0.06)合金微观结构及电化学性能的影响 |
| 4.1 球磨时间对Ti_(1.04)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_(0.06)合金微观结构及相组成的影响 |
| 4.1.1 合金的XRD图谱及分析 |
| 4.1.2 合金的扫描电镜(SEM)分析 |
| 4.2 球磨时间对Ti_(1.04)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_(0.06)合金的电化学性能的影响 |
| 4.2.1 合金的放电平台压特性 |
| 4.2.2 合金的循环稳定性 |
| 4.3 球磨时间对Ti_(1.04)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_(0.06)合金的动力学性能的影响 |
| 4.3.1 合金的高倍率性能 |
| 4.3.2 合金的交流阻抗(EIS) |
| 4.3.3 合金电极的开路电位 |
| 4.3.4 合金的动电位极化及极限电流密度(I_L) |
| 4.3.5 合金恒电位阶跃及扩散系数(D) |
| 4.4 本章小结 |
| 5 球磨时间对Ti_(1.04)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_(0.06)+10 wt.% Ni合金微观结构及电化学性能的影响 |
| 5.1 球磨时间对Ti_(1.04)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_(0.06)+10 wt.% Ni合金微观结构及相组成的影响 |
| 5.1.1 合金的XRD图谱及分析 |
| 5.1.2 合金的扫描电镜(SEM)分析 |
| 5.2 球磨时间对Ti_(1.04)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_(0.06)+10 wt.% Ni合金电化学性能的影响 |
| 5.2.1 合金的放电平台压特性 |
| 5.2.2 合金的循环稳定性 |
| 5.3 球磨时间对Ti_(1.04)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_(0.06)+10 wt.% Ni合金动力学性能的影响 |
| 5.3.1 合金的高倍率性能 |
| 5.3.2 合金的交流阻抗(EIS) |
| 5.3.3 合金电极的开路电位 |
| 5.3.4 合金的动电位极化及极限电流密度(I_L) |
| 5.3.5 合金恒电位阶跃及扩散系数(D) |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）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 |
（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）V-Ti-Ni基固溶体贮氢合金电极的制备及电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 镍氢电池的发展历程 |
| 1.3 镍氢电池电极材料组成和工作原理 |
| 1.4 贮氢合金电池负极材料的研究概况 |
| 1.4.1 AB_5型稀土系贮氢合金 |
| 1.4.2 AB_2型Laves相贮氢合金 |
| 1.4.3 AB型贮氢合金 |
| 1.4.4 A_2B型贮氢合金 |
| 1.4.5 AB_3型贮氢合金 |
| 1.4.6 V基固溶体系列贮氢合金 |
| 1.5 V-Ti-Ni基固溶体贮氢合金电极的研究进展 |
| 1.5.1 V-Ti-Ni基固溶体贮氢合金电极的结构特点 |
| 1.5.2 V基固溶体系列贮氢合金的常用制备方法 |
| 1.5.3 V-Ti-Ni系列固溶体贮氢电极合金性能的研究 |
| 1.6 研究的目的和意义 |
| 1.7 研究内容 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验流程及设备 |
| 2.2 实验材料及试剂 |
| 2.3 合金样品成分设计及制备 |
| 2.3.1 合金成分设计 |
| 2.3.2 合金样品的制备 |
| 2.3.3 贮氢合金粉的制备 |
| 2.4 合金的结构表征 |
| 2.4.1 X射线衍射分析 |
| 2.4.2 显微镜及扫描电镜 |
| 2.5 电极的制备、模拟电池的组装及电化学性能测试 |
| 2.5.1 电极的制备与模拟电池组装 |
| 2.5.2 最大放电容量及循环稳定性 |
| 2.5.3 高倍率放电性能 |
| 2.5.4 线性极化和交换电流密度 |
| 2.5.5 恒电位阶跃与氢的扩散系数 |
| 3 Cr对V_(2.1)TiNi_(0.3)贮氢合金结构和电化学性能的影响 |
| 3.1 电极合金的结构 |
| 3.2 电极合金的活化性能、最大放电容量及循环稳定性 |
| 3.3 电极合金的放电性能 |
| 3.4 电极合金的动力学性能 |
| 3.5 本章结论 |
| 4 Zr添加对V_(2.1)TNi_(0.3)贮氢合金结构和电化学性能的影响 |
| 4.1 结果与分析 |
| 4.1.1 电极合金的结构 |
| 4.1.2 合金电极的电化学性能 |
| 4.1.2.1 电极的活化性能与最大放电容量 |
| 4.1.2.2 合金电极的循环稳定性 |
| 4.1.2.3 合金电极的放电性能 |
| 4.1.3 合金电极的动力学性能 |
| 4.1.3.1 电极的高倍率放电性能 |
| 4.1.3.2 电极合金的交换电流密度 |
| 4.2 本章结论 |
| 5 V_(2.1)Ni_(0.3)Zr_(0.06)Ti_(1-x)Cr_x(x=0～0.2)贮氢合金的微观结构和电化学性能研究 |
| 5.1 V_(2.1)Ni_(0.3)Zr_(0.06)Ti_(1-x)Cr_x(x=0～0.2)合金的结构 |
| 5.2 V_(2.1)Ni_(0.3)Zr_(0.06)Ti_(1-x)Cr_x(x=0～0.2)合金的电化学性能 |
| 5.3 本章结论 |
| 6 结论、创新点及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（10）元素替代和热处理对Re-Mg-Ni基A2B7型贮氢合金的改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 贮氢合金概述 |
| 1.2.1 贮氢合金的基本性质 |
| 1.2.2 贮氢合金的研究现状 |
| 1.2.3 贮氢合金的发展方向 |
| 1.3 MH/Ni 电池 |
| 1.3.1 MH/Ni 电池的原理 |
| 1.3.2 MH/Ni 电池的应用现状 |
| 1.3.3 MH/Ni 电池的发展趋势 |
| 1.4 贮氢合金电极分类与研究现状 |
| 1.4.1 AB_5型贮氢合金 |
| 1.4.2 AB_3型贮氢合金 |
| 1.4.3 Re-Mg-Ni 基贮氢合金 |
| 1.5 热处理在贮氢合金中的应用 |
| 1.5.1 热处理技术简介 |
| 1.5.2 热处理的应用 |
| 1.5.3 Re-Mg-Ni 基 A2B7型贮氢合金的热处理 |
| 1.6 本文的研究内容 |
| 2 实验设备及过程 |
| 2.1 实验设备和样品 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 实验样品 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 贮氢合金的热处理 |
| 2.2.2 贮氢合金电极片的制备 |
| 2.2.3 贮氢合金结构分析 |
| 2.2.4 贮氢合金 P-C-T 曲线测试 |
| 2.2.5 贮氢合金电化学性能的测试 |
| 3 Sm 含量对 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)合金相结构及电化学性能的影响 |
| 3.1 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)(x = 0~0.30)合金的微观结构 |
| 3.2 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)(x = 0~0.30)合金活化性能和最大放电容量 |
| 3.3 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)(x = 0~0.30)合金吸放氢性能（PCT 曲线） |
| 3.4 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)(x=0~0.30)合金的高倍率放电性能 |
| 3.5 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)(x=0~0.30)合金的电化学动力学性能 |
| 3.5.1 线性极化 |
| 3.5.2 恒电位阶跃 |
| 3.6 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)(x= 0~0.30)合金的循环稳定性 |
| 3.7 小结 |
| 4 热处理对 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)合金微观结构和电化学性能的影响 |
| 4.1 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)合金的微观结构 |
| 4.2 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)合金的活化性能与最大放电容量 |
| 4.3 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)合金的吸放氢性能（PCT 曲线） |
| 4.4 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)合金的高倍率放电性能 |
| 4.5 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)合金的电化学动力学性能 |
| 4.5.1 电化学阻抗（EIS） |
| 4.5.2 恒电位阶跃 |
| 4.6 La_(0.5)Nd_(0.35-x)Sm_xMg_(0.15)Ni_(3.5)合金的循环稳定性 |
| 4.7 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
四、AB_5型贮氢合金结构分析（论文参考文献）
- [1]Sm-Mg-Ni系贮氢合金的相结构与储氢性能[D]. 吴瑞香. 燕山大学, 2021(01)
- [2]电极材料及装配方式对新能源汽车用镍氢动力电池性能影响研究[D]. 尹亮亮. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [3]稀土-镁-镍基储氢合金的相结构与电化学性能研究[D]. 张爽. 燕山大学, 2020(01)
- [4]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)
- [5]稀土和热处理对超点阵结构La-Y-Ni系A5B19型合金储氢和电化学性能的影响[D]. 杨洋. 兰州理工大学, 2020(12)
- [6]球磨Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx（x=0～0.08）+10wt.%Ni合金的微观结构及电化学性能研究[D]. 刘鹏飞. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [7]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)
- [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]V-Ti-Ni基固溶体贮氢合金电极的制备及电化学性能研究[D]. 宋茂成. 西华大学, 2016(07)
- [10]元素替代和热处理对Re-Mg-Ni基A2B7型贮氢合金的改性研究[D]. 刘黎黎. 内蒙古科技大学, 2015(08)