一、Zr取代TiMn合金中的部分Ti对合金储氢性能的影响（论文文献综述）
巩庆第[1]（2021）在《铸态及快淬态LaxMg2Ni1+5x（x=0.1～0.4）合金的微结构特征与电化学性能》文中认为Mg基储氢材料Mg2Ni合金因其理论容量高（理论电化学容量为999 m Ah/g）、质量轻与资源丰富备受关注。但Mg基储氢材料的室温容量较低,吸放氢动力学性能与循环稳定性较差、易粉化等缺点,使其无法满足实际应用。而较于Mg基储氢合金,已投入生产使用的La Ni5合金则具有常温容量高、循环稳定性好的优点。因此,对Mg2Ni合金以摩尔比1:5的比例微量添加La、Ni元素进行合金化并对各组分合金进行快淬处理,期望在合金中形成La Ni5相并改变Mg2Ni相的结构以提高常温电化学性能。研究了铸态及快淬态LaxMg2Ni1+5x（x=0.1～0.4）合金的微结构特征与电化学性能的变化规律并与Mg2Ni合金做出对比。研究发现,对于铸态LaxMg2Ni1+5x（x=0～0.4）合金,随着La、Ni元素添加量的增加,合金中未生成La Ni5相,而是在晶界处逐渐生成了第二相La Mg Ni4相,且相对含量逐渐增多;伴随生成的La Mg2Ni相先增多后减少;Mg2Ni相逐渐减少,且晶粒由粗大的树枝晶逐渐变为细小的柱状晶或胞状晶。La元素的加入对Mg2Ni相中的Mg元素有替代作用,形成La0.05Mg1.95Ni相,且在x=0.1时合金中Mg2Ni相完全转化为该相。随着La元素的增多,La0.05Mg1.95Ni相逐渐减少,并再次出现Mg2Ni相,在x=0.4时该相消失。电化学性能测试表明,与Mg2Ni合金相比,随着La、Ni元素的增加,铸态LaxMg2Ni1+5x（x=0.1～0.4）合金的常温电化学容量与循环50次后的容量保持率持续升高,在x=0.4时分别提高了499%与106%。La0.05Mg1.95Ni相的生成,提高了合金在353 K温度下的电化学容量。分别选用15 m/s、30 m/s、45 m/s的速率对铸态合金进行了快淬处理。研究发现,当x<0.4时,快淬态合金中没有新相生成;当x=0.4且快淬速率≥30 m/s时,生成新相Mg La0.67Ni相。随着快淬速率的增大,合金的成分趋于均匀,合金的晶粒逐渐细化,且各组分合金在快淬速率为45 m/s时均出现非晶相;当x=0.1和0.3时,合金主相的XRD最强衍射峰出现先增高后降低的趋势,而当x=0、0.2和0.4时衍射峰强度持续降低,说明适当速率的快淬能够细化晶粒,而随着快淬速率的增加,非晶相逐渐增多。电化学性能测试表明,适当速率的快淬,能够提高合金的电化学容量,而对于同成分的合金,快淬处理能够提高合金的循环稳定性。
吴瑞香[2]（2021）在《Sm-Mg-Ni系贮氢合金的相结构与储氢性能》文中研究说明新型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%。
朱帅[3]（2021）在《元素取代对稀土基AB5型合金储氢性能及长期使役行为的影响研究》文中研究指明由于不可再生化石能源的过渡消耗,能源危机和环境污染问题日益严峻。氢能由于无污染、高能效、储量丰富等优点,可作为新兴可持续清洁能源以替代传统化石能源。AB5型储氢合金具有易活化、动力学性能好、平台压适中等优点,被广泛应用于燃料电池、储氢罐、氢压缩机等诸多领域。但是由于AB5型储氢合金在反复吸/放氢过程中易粉化和分解,其循环稳定性较差。此外,AB5型合金易出现平台分裂的现象,严重制约了储氢利用效率。元素取代法被认为是改善AB5型合金综合储氢性能普遍而有效的方法。在本文中,为改善AB5型储氢合金的循环稳定性,并提高储氢容量,利用Co和Mn部分取代LaNi5合金 B 侧 Ni,制得 LaNi5-xCox（x=0,0.25,0.5,0.75,1）和 LaNi5-xMnx（x=0,0.25）合金。为抑制AB5型合金的平台分裂,改善储氢利用效率,提升循环寿命,利用Y和Ce部分取代 LaNi4Co 合金 A 侧 La,制得 La1-yYyNi4Co（y=0,0.1,0.2）和 La1-zCezNi4Co（z=0,0.4,0.5）合金,并运用ICP、SEM、EDS、XRD等表征手段对制得合金的组织成分与微观结构进行了研究;为充分研究Co、Mn、Y、Ce元素的添加对于AB5型合金本征储氢性能和长期使役行为的影响,本文对制得合金进行了长达1000周的吸/放氢性能测试。研究结果如下:随着Co含量升高,LaNi5xCox系列合金晶胞体积增长,各向异性参数、合金平台压下降,吸氢速率上升,储氢容量、循环稳定性先升高后降低。其中,LaNi4.5Co0.5合金与原始LaNi5合金相比,最大储氢容量由1.536 wt.%（LaNi5）提升至1.556 wt.%（LaNi4.5Co0.5）。由于LaNi4.5Co0.5合金吸/放氢时γ相与β相部分混合,其循环稳定性也由 82.5%（LaNi5）提升至 86.7%（LaNi4.5Co0.5）。通过添加原子半径更大的Mn,LaNi4.75Mn0.25合金晶胞参数和各向异性参数均高于LaNi5和LaNi4.5Co0.5合金。由于较大的晶胞体积,合金动力学性能优异。随循环周数的增加,合金各向异性参数增长,微应变、晶粒破坏、颗粒粉化得到缓解。与LaNi5合金相比,由于在循环过程中的微应变较小,循环稳定性由82.5%（LaNi5）提升至90.3%（LaNi4.75Mn0.25）。在La1-yNi4Co系列合金中,随着Y含量的升高,晶胞体积减小,各向异性参数增大,平台压升高,储氢容量下降。在AB5型合金中添加Y,有助于缓解平台分裂,延长第一平台长度,提高合金的抗粉化能力与循环稳定性。其中,La0.8Y0.2Ni4Co合金与LaNi4Co合金相比,储氢有效利用率由57.0%（LaNi4Co）提升至77.4%（La0.8Y0.2Ni4Co）,循环稳定性由 80.5%（LaNi4Co）提升至 88.1%（La0.8Y0.2Ni4Co）。在La1-zCezNi4Co系列合金中,随着Ce含量的升高,晶胞体积减小,各向异性参数增大,平台压升高,储氢容量却先下降后上升。与Y相比,Ce对于AB5型合金平台分裂的抑制以及循环寿命的提升更显着。其中,La0.5Ce0.5Ni4Co合金的第二平台已完全消失,储氢有效利用率高达95.5%,且循环稳定性提升至96%。此外,Ce价格较低,可降低合金生产成本。
李军鹏[4]（2021）在《合金化（Nd,Co,Zr）和制备工艺对La-Y-Ni系A2B7型储氢合金微观结构和电化学性能的影响》文中进行了进一步梳理稀土系AB5型多元储氢合金具有放电性能好、循环寿命长、环境相容性好等优点,是目前主要商用镍/金属氢化物（Ni/MH）二次电池的负极材料。然而AB5型稀土系储氢合金的容量较低,限制了其在高能量密度设备中的应用。A2B7型稀土系储氢合金较AB5型具有更高的放电容量。本文以La-Y-Ni系A2B7型La0.35Y0.65Ni3.23Mn0.17Al0.10储氢合金为研究对象。利用Nd元素替代La以及Co、Zr元素替代Ni进行合金化,通过XRD、SEM/EDS和电化学测试等方法对合金性能进行了分析表征,研究了Nd、Co和Zr元素合金化对稀土系A2B7型储氢合金微观结构和电化学性能的影响规律,得出如下结论。以Nd元素替代La研究了A2B7型La0.35-xNdxY0.65Ni3.03Mn0.17Al0.1Co0.2（x=0-0.35）退火合金的组织和电化学性能。Nd含量增加,有利于形成Ce2Co7型相组织;添加Nd元素导致合金放氢平台斜率增大,同时平衡氢压升高,使得合金电极放电容量下降。随Nd元素增加,合金电极的循环寿命逐渐延长,x=0.35时合金电极具有最长的循环寿命(S100=88.5%)和最佳的高倍率放电性能(HRD900=93.7%)。在上述基础上,研究了不同温度热处理（1143-1423 K）对La0.15Nd0.2Y0.65Ni3.03Mn0.17Al0.1Co0.2合金的影响。结果表明,提高退火温度有利于形成2H-Ce2Co7型单相,3R-Gd2Co7型相在较低温度下更加稳定。在1223 K退火时合金电极具有最大放电容量(Cmax=378.7 m Ah/g),退火温度从1143 K升高至1423 K时,合金电极循环寿命S100呈先减小后增大趋势,1423 K退火时合金具有最佳的循环稳定性(S100=90.5%)。设计和研究了Nd0.35Y0.65Ni3.23-xMn0.17Al0.1Cox（x=0-1）退火合金。发现添加适量的Co元素可有效降低该合金的放氢平台压,有利于提高合金电极的放电容量。当x=0.3时,合金电极具有最大放电容量(Cmax=369.6 m Ah/g),但随Co替代Ni的程度增加,在改善合金电极循环稳定性的同时也增加了电荷转移电阻,降低了电极的电化学动力学性能。设计了La0.33Y0.67Ni3.13-xMn0.17Al0.1Ti0.1Zrx（x=0-0.17）合金,研究了电弧熔炼与感应熔炼快速凝固两种制备条件下,Zr元素对La-Y-Ni系A2B7型合金组织和性能的影响。两种方法制备的退火态合金中Zr元素的引入均促使合金中析出富集相,导致合金的放电容量明显降低。经1223 K退火的感应熔炼合金,随Zr含量增加,合金电极的循环寿命先增加后减小,x=0.05时合金电极100次充放电后循环寿命最长,S100为80.4%。最后本文比较研究了实验室电弧熔炼与工业感应熔炼工艺方法在A2B7型La0.35Y0.65Ni3.23Mn0.17Al0.10合金组织结构和电化学性能方面的差异。发现感应熔炼铸态合金组织和成分的均一性更好,感应熔炼和电弧熔炼制备的铸态组织分别在1253 K和1223 K下析出Ce2Ni7型单相组织,其中1223 K退火时感应熔炼和电弧熔炼制备的两种合金电极的最大放电容量接近,Cmax均为375 m Ah/g左右。感应熔炼相比电弧熔炼的合金具有更长的循环寿命,其循环稳定性S100最大可达88.6%,但其高倍率性能相比电弧熔炼合金稍差。对于感应熔炼的退火合金,随热处理温度升高,其PCT曲线中的平衡氢压逐渐升高,气体储氢量先增大后减小。
魏勃[5]（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》文中研究说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。
黄建灵[6]（2020）在《镁基非晶储氢合金的结构稳定性与电化学性能》文中研究说明镍氢（Ni-MH）电池具有动力性能好,工作温度宽,安全性好,但其能量密度偏低的短板使其应用受到较大的局限。Mg基合金具有电化学容量高（Mg2Ni H4的理论电化学容量为999 m Ah/g）和资源丰富等优点,使用Mg基合金电极将大幅度提高Ni-MH电池的能量密度,是Ni-MH电池负极的理想材料。然而,Mg基合金电极在充/放电循环过程中容量衰减特别严重,前人的研究中将其归因于Mg在电解液中的腐蚀。所以,在过去的几十年的研究工作中,主要是期望通过抑制Mg的腐蚀来提高Mg基合金电极的循环稳定性,采用的方法包括表面改性、与其他材料复合、合金多元化和电解液改性等。但是,Mg基合金电极循环稳定性的提高非常有限,仍不能满足Ni-MH电池负极的商用要求。在前人研究的基础上,本文致力于揭示Mg基合金电极容量衰减的相关机理并提高其循环稳定性,为研发电化学性能优异的Mg基合金电极提供新方法。另外,本研究探索了采用四甲基氢氧化铵（TMAH）电解液和高浓度LiOH+Li2SO4电解液对Ni-MH电池电化学性能的影响,为提高Ni-MH电池的循环寿命和能量密度提供新思路。本文研究采用球磨法制备的非晶Mg-Ni合金具有较高的电化学容量,但其容量在充/放电循环中快速衰减。为了揭示球磨法制备的Mg-Ni合金的电化学容量来源及其容量衰减的机理,本文系统对比研究了Mg2Ni合金,纳米晶Mg2Ni合金和非晶Mg0.5Ni0.5合金的气-固吸放氢和电化学吸放氢性能,以及合金电极在循环过程中的结构变化。结果表明,球磨Mg-Ni合金电极的电化学容量来自合金中非晶Mg Ni相的脱氢反应,并非来自Mg2Ni相,因为Mg2Ni H4在电化学作用下不能脱氢。除了合金电极的腐蚀外,氢致晶化也是非晶Mg-Ni合金电极容量衰减的一个主要原因。非晶Mg-Ni合金电极的氢致晶化速率和腐蚀速率均与充电容量成正比关系。在高充电容量下,非晶Mg Ni容易晶化成Mg2Ni H4相,合金粉化速率也增加,导致其容量快速衰减。相反,在低充电容量下,合金的氢致晶化反应和粉化速率并不明显,所以合金电极的循环性能相对较好。添加Ti对Mg-Ni非晶的电化学循环稳定性有一定的提高,为了揭示添加Ti对球磨Mg-Ni合金电化学性能的影响机制,系统对比研究了Mg0.50Ni0.50、Mg0.45Ti0.05Ni0.50和Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极的电化学性能,以及合金在循环过程中的结构变化。本研究发现,Ti的添加之所以能提高球磨Mg-Ni合金电极的循环寿命,是因为提高了合金中非晶相的稳定性,抑制了氢致晶化反应的发生。Ti的添加并没有提高合金电极的抗腐蚀性能,这推翻了前人提出的添加Ti改善循环稳定性是因为提高了抗腐蚀能力的机理。另外,Ti的添加使合金中有纳米晶Ti Ni相生成,从而提高了合金电极的动力学性能和高倍率性能（HRD）。在300 m A/g的放电电流密度下,Mg0.50Ni0.50、Mg0.45Ti0.05Ni0.50和Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极的HRD值分别为41.7%、83.7%和90.3%。而在1200 m A/g的放电电流密度下,HRD值分别为26.7%、34.8%和46.2%。Ti的添加提高了非晶Mg-Ni合金中非晶相的稳定性,但没有抑制合金电极的腐蚀,其容量衰减依然很严重。为了减少Mg基合金电极的腐蚀,本研究尝试使用TMAH溶液作为电解液。相比于6M KOH,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极在4.5M TMAH电解液中的腐蚀速率更小,因此具有更好的循环稳定性。经过100次循环后,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极在4.5M TMAH的放电容量为210 m Ah/g,而6M KOH电解液中只有69 m Ah/g。Mg0.40Ti0.10Ni0.50-Ni（OH）2电池在4.5M TMAH中的自放电也远小于在6M KOH中。另外,在4.5M TMAH中添加少量Cu（OH）2后,Cu2+在充电过程中还原沉积到Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极的表面,进一步提高了合金电极的循环稳定性。经过100次循环后,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极还具有313 m Ah/g的放电容量。合金电极表面沉积的Cu也促进了合金电极表面的电化学反应速率。最后,为了提高Ni-MH电池的工作电压,本研究尝试使用高浓度LiOH+Li2SO4溶液作为Ni-MH电池的电解液。在LiOH+Li2SO4溶液中,Li2SO4的溶解度随着LiOH浓度的增加而减小,溶液的离子电导率增加。高浓度LiOH+Li2SO4溶液的电化学窗口比6M KOH和5M LiOH溶液的宽。由AB5型合金电极与Ni（OH）2正极配对的Ni-MH电池在5M LiOH+0.8M Li2SO4电解液中的工作电压显着高于在传统的6M KOH电解液中,从1.28 V（6M KOH）提高到1.34 V（5M LiOH+0.8M Li2SO4）。由电化学比容量更高的Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极与Ni（OH）2配对成全电池,在5M LiOH+0.8M Li2SO4电解液中的放电比能量高达169 Wh/kg。此外,Mg0.40Ti0.10Ni0.50合金电极在5M LiOH+0.8M Li2SO4电解液中的腐蚀速率小于在6M KOH电解液中。因此,采用该电解液不仅能提高能量密度,也有利于提高循环寿命。
徐庆飞[7]（2020）在《Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Smx（x=0-0.08）合金的微观结构及储氢性能研究》文中指出由于钛铁系储氢合金具有可逆储氢量高,资源丰富和氢化物分解压低的特点而被认为是具有很大应用前景的储氢材料之一。然而,钛铁合金储氢时活化困难,滞后效应大的缺点也限制了其在实际中的应用。有研究发现,通过元素替代、表面改性以及添加催化剂的方法可以改善钛铁基储氢合金的储氢性能。本文是在前人的研究基础上分析了元素Sm替代和球磨处理对Ti1.1Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2合金的微观组织结构和气固储氢性能的影响,探究了合金吸放氢机制和热力学性能与改性工艺之间的内在联系。本文通过真空感应熔炼的方法制备了实验合金Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Smx（x=0-0.08）,通过Sm的部分替代Ti来探究元素替代法对合金储氢性能的影响。此外对Ti1.04Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Sm0.06合金进行球磨处理。通过XRD、SEM及HRTEM分析了合金的微观结构,发现铸态合金由Ti（Fe,Ni）相、TiMn相,Ti和Sm相组成,球磨合金只出现了Ti（Fe,Ni）相。随着球磨时间增加,合金出现非晶化特征,合金颗粒粒径明显减小。实验发现,通过元素替代法使得铸态合金的第一次活化孕育期时间明显改善,并且随着Sm元素替代量增加,合金首次吸氢孕育期先减小后增大。Sm替代量增加还能够明显改善合金的吸氢速率,在313 K时,200 s内合金的吸氢饱和率从83.4%增加至96.5%;在373 K时,合金的吸氢饱和率从94%增加至98.5%,但是Sm替代量的增加使得合金的最大放氢量明显减小。此外,还发现合金的吸放氢控制机理是以氢原子扩散的方式进行的。对于合金的热力学性能而言,Sm的替代对合金吸放氢热力学ΔH和ΔS值的影响都较小。实验还研究了球磨时间对Ti1.04Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Sm0.06合金的微观结构和储氢性能的影响。研究发现球磨并没有使合金的结构发生改变,但是球磨后合金呈现出非晶和纳米晶的形态,球磨处理后合金颗粒平均粒径从100μm降低到10μm左右,并且出现了严重的团聚现象。相对于铸态合金而言,球磨态合金第一次活化孕育期明显增加,当球磨时间为1 h时合金有最快的吸氢速率。此外,球磨处理工艺使合金吸放氢热力学ΔH和ΔS值略微增加,球磨时间的增加使合金的最大吸氢量明显降低。
侯建业[8]（2020）在《TiFe基储氢材料的制备、微观结构和储氢性能研究》文中认为大量使用化石燃料排放的温室气体对环境有污染,因此需要开发替代燃料。氢作为一种替代能源原料,已被公认为是移动和固定应用中化石燃料的理想替代产品。但氢气的生产储存和运输仍然是氢能领域关键技术。在众多储氢材料中TiFe合金作为AB型储氢合金的典型代表,不仅在常温下能有不错的吸放氢性能,还具有较高的储氢密度和较低的成本。尽管已经进行了多年的研究,但是将其转化为商业化还有一定的距离。而且TiFe合金的活化滞后等问题,阻碍了TiFe合金在实践中的进一步商业化应用。本文选取了活化性能优异的Ti1.1Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2五元合金作为母合金,采用元素替代的方法来探究不同Pr元素的替代量对铸态Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx（x=00.08）合金微观结构及储氢性能的影响。测试条件为氢气压力3 MPa温度分别为313、333、353和373 K。结果显示元素替代对合金的相组成不会产生影响,只有TiFe相、NiTi2相和FeZr2相。但缩短了活化时间,由原始合金的2640 s都缩短到30 s以内,铸态Ti1.02Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Pr0.08合金具有最优的活化性能,在10 min以内就能达到1.587 wt.%。铸态Ti1.04Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Pr0.06合金在353 K时最大吸氢量达到1.521 wt.%,但是放氢不完全并且放氢量随着温度的升高不断变大。Pr元素在合金中的作用为,Pr的加入会促进Ti的偏析,与氢气反应生成氢化物不容易分解这会导致放氢量变小,吸氢量变大。因此适量的添加Pr元素对铸态Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Prx（x=00.08）合金的储氢性能有一定的改善作用。对铸态Ti1.04Fe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Pr0.06合金进行了机械球磨处理,来探究球磨时间对合金的微观结构及储氢性能的影响。球磨时间为0、0.5、1、3和6 h。结果显示球磨合金只有TiFe相,随着球磨时间的增加,平均粒径由原样的42.49μm减小到了球磨6 h的3.62μm,比表面积由0.0638 cm3/g增加到0.3058 cm3/g。短时间球磨对合金的活化性能有益,球磨0.5h活化时间最短为24 s。最大吸氢容量随着球磨时间的增加而减少,例如在313 K温度下最大吸氢量分别为1.471 wt.%、1.265 wt.%、1.112 wt.%、1.104 wt.%、0.98 wt.%。球磨3 h的合金具有最低的吸氢平台,球磨1 h的合金具有最高的放氢平台。球磨对合金的作用为:球磨会使合金的颗粒不断减小,比表面积不断加大,逐渐形成纳米晶非晶,多晶界和高比表面积为氢气扩散提供通道,进而改善储氢性能。
孙涵丰[9]（2020）在《Mg95-xAl5Yx（x=0-5）合金吸放氢性能研究》文中指出众多储氢合金中,镁基储氢合金得益其高储氢量、储量丰富等优势成为国内外科研工作者着力研究的热点储氢材料之一。多年来,研究人员在纯镁基础上已经尝试了很多改进,主要包括合金化、添加催化剂、表面处理、非晶化等方法。然而,镁基储氢合金较高的反应温度和较差的吸放氢动力学性能仍然制约其进一步发展。考虑到催化剂及球磨工艺成本较低、工艺流程较为成熟,本论文以Mg-Al合金为基础,研究球磨工艺与添加催化剂对合金吸放氢热力学及动力学性能的影响。研究铸态合金中加Y元素,发现部分Y取代Mg后,合金除了主相Mg外还有Mg24Y5相生成。合金吸氢量随着Y含量增加先增加后减小,其中Mg91Al5Y4合金吸放氢量最大,合金放氢速率也随着Y元素的添加显着变快,合金放氢活化能Ea随Y含量依次降低。所有样品均只有一个平台,平台压先增大后减小,在Y含量x=3时对应平衡氢压最大,熵变及焓变与平台压变化一致:先增大后减小,原因可能在于Mg、Al和Y三种合金原子半径差异相互作用,引起的晶胞体积变化。综合评价Mg91Al5Y4综合储氢性能最好。在上述基础上,研究了球磨时间对合金储氢性能的影响,结果表明,合金动力学球磨后显着改善,但球磨后样品吸氢量略有降低,可能是球磨使Al在晶体中进一步固溶,晶胞体积降低,用以储氢的八面体间隙减少所致。其中样品球磨时长50h、反应温度633K时,合金储氢容量为最大值6.233wt.%。放氢活化能随球磨时间先减小后增大,其中50h时有最小值是82.0734 kJ/mol。不同球磨时间均引起平台亚升高,时长为50h对应值最大。随后,制备碳负载铜作为催化剂,研究了催化剂对球磨Mg91Al5Y4合金吸放氢热力学及动力学性能的影响。结果表明:对于球磨合金动力学性能而言,适当的添加碳质材料可以显着改善合金的吸放氢动力学性能。碳材料能够降低颗粒团聚,细化合金晶粒。但添加催化剂稍微降低了合金吸氢量,反应活化能得到一定程度的降低。热力学性能参数变化表明,P-C-T平台压略有升高,降低反应焓绝对值,有利于合金放氢反应进行。反应熵值的变化进一步说明了催化剂对体系性能的影响。
曹文超[10]（2020）在《Cu对过共晶Mg-Ni合金组织与储氢性能的影响及动力学分析》文中提出镁（Mg）基储氢合金作为未来理想的贮氢材料,以其在吸放氢量及成本等方面的优势于众多贮氢合金中脱颖而出。本文首先对储氢合金的分类进行简要概述,对Mg基储氢合金的制备方法以及性能特点进行了详细的阐述。在已研究的Mg系储氢合金中,纯Mg基合金具有很高的质量吸氢量,最高理论吸氢量能够达到7.66 wt%,Mg2Ni基储氢合金相比于Mg基储氢合金具有较好的动力学性能,但储氢量有所下降,为3.62 wt%。针对于两种基体储氢合金的各自特点,本文就研究相对较少的富Mg2Ni基的过共晶Mg40Ni10合金进行研究,实验部分采用B侧元素Cu对Ni进行取代。首先采用熔铸法制备了铸态Mg40Ni10-xCux（x=0,2,4,6）合金,利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）等分析方法对合金的微观组织结构及相构成进行分析,发现Mg40Ni10铸态组织由粗大的Mg2Ni初生相与片层状的Mg-Mg2Ni共晶组成,Cu的加入改变了组织形貌,使得初生相长大,共晶组织由片层状向板条状、棒状转变。对铸态合金运用行星式球磨机进行球磨粉碎,采用Sieverts体积法对合金的活化性能进行了比较,分别对200、225、250、275℃的储氢量、动力学性能进行测试。结果显示,Mg40Ni10合金具有良好的活化性能,Cu取代Ni使得活化性能变差,少量的Cu取代可以提高合金的储氢性能,随着取代量的增加储氢效率增加,Mg40Ni8Cu2的最大储氢量可达5.57 wt%,高于过共晶Mg-Ni合金,Cu的加入对合金的放氢动力学性能也有明显的促进作用。对吸放氢过程中的组织演变进行了测试分析,发现放氢过程出现了Mg2NiH4的中间产物Mg2Ni H0.3相,而且在实验温度与氢压下,吸收的H2无法完全放出。并对氢化物的分解温度进行了DSC分析,发现相比于纯MgH2具有更低的分解温度。为了进一步研究Mg40Ni10-xCux合金的反应动力学性能,分别采用Jander扩散模型（JDM）、Chou模型、核收缩模型（SCM）、JMAK模型对Sieverts法测得的动力学数据进行拟合,通过拟合结果的优度判断模型的适用程度,并分析了控制宏观吸放氢反应速率的机理,发现Mg40Ni10-xCux合金的氢化反应由多个步骤共同影响。而对于放氢反应,H的扩散为制约反应速率的主要因素,并利用Van’t Hoff关系分别计算出了各合金的吸、放氢反应的活化能。由于不同的模型在进行数据处理时都进行了一定的简化,导致部分数据拟合计算的结果并不能让人满意,因此本文在分析不同模型各自特点的同时,针对模型存在的问题,对部分模型进行了修正。对修正后的模型再次进行动力学拟合,结果显示修正后的模型相比于传统的模型具有更高的拟合优度,因此修正后的模型具有更广泛的适用性。
二、Zr取代TiMn合金中的部分Ti对合金储氢性能的影响（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、Zr取代TiMn合金中的部分Ti对合金储氢性能的影响（论文提纲范文）
（1）铸态及快淬态LaxMg2Ni1+5x（x=0.1～0.4）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 金属储氢电极材料 |
| 1.1.1 MH-Ni电池工作原理 |
| 1.1.2 储氢合金电极性能需求 |
| 1.2 储氢合金电极材料种类 |
| 1.2.1 AB5 型储氢合金 |
| 1.2.2 AB型储氢合金 |
| 1.2.3 AB2 型储氢合金 |
| 1.2.4 A2B型储氢合金 |
| 1.2.5 RE-Mg-Ni系储氢合金 |
| 1.3 A_2B型储氢电极合金研究现状 |
| 1.3.1 Mg_2Ni储氢合金面临的问题 |
| 1.3.2 Mg_2Ni储氢合金的改进方法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 本文的预期目标 |
| 1.5 本文拟采用的研究路线 |
| 第二章 试验方法 |
| 2.1 合金成分设计与样品制备 |
| 2.1.1 合金成分设计 |
| 2.1.2 制备合金所用原材料 |
| 2.1.3 样品制备 |
| 2.2 合金的微结构观察 |
| 2.2.1 金相观察 |
| 2.2.2 SEM与 EDS |
| 2.2.3 XRD测试 |
| 2.3 电化学性能测试 |
| 2.3.1 电极制备 |
| 2.3.2 电化学测试仪器设备 |
| 2.3.3 电化学性能测试 |
| 第三章 铸态La_xMg_2Ni_(1+5x)(x=0~0.4)合金的微结构特征与电化学性能 |
| 3.1 微结构特征 |
| 3.1.1 相组成 |
| 3.1.2 微观组织形貌 |
| 3.1.3 EDS分析 |
| 3.2 室温及353K条件下电化学特征 |
| 3.2.1 活化性能与电化学容量 |
| 3.2.2 循环稳定性 |
| 3.2.3 放电特性 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 快淬态La_xMg_2Ni_(1+5x)(x=0~0.4)合金的微结构特征与电化学性能 |
| 4.1 微结构特征 |
| 4.1.1 相组成 |
| 4.1.2 微观组织形貌 |
| 4.1.3 EDS分析 |
| 4.2 室温及353K条件下电化学特征 |
| 4.2.1 活化性能与电化学容量 |
| 4.2.2 循环稳定性 |
| 4.2.3 放电特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）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 |
（3）元素取代对稀土基AB5型合金储氢性能及长期使役行为的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 储氢合金的储氢原理及相关性能 |
| 1.2.1 储氢原理 |
| 1.2.2 储氢合金的热力学性能 |
| 1.2.3 储氢合金的动力学性能 |
| 1.3 储氢合金的分类 |
| 1.3.1 稀土镍基AB_5型储氢合金 |
| 1.3.2 稀土镁镍基储氢合金 |
| 1.3.3 AB_2型储氢合金 |
| 1.3.4 钛铁基AB型储氢合金 |
| 1.3.5 镁基A_2B型储氢合金 |
| 1.3.6 V基固溶体储氢合金 |
| 1.4 本文研究思路与内容 |
| 第二章 实验及分析方法 |
| 2.1 合金成分及制备方法 |
| 2.1.1 合金成分设计 |
| 2.1.2 合金制备方法 |
| 2.2 合金样品的分析与表征 |
| 2.2.1 晶体结构分析(XRD) |
| 2.2.2 表面形貌分析(SEM) |
| 2.2.3 颗粒粒度分析 |
| 2.3 合金储氢性能测试 |
| 2.3.1 实验测试设备 |
| 2.3.2 测试制样与活化处理 |
| 2.3.3 热力学性能测试 |
| 2.3.4 动力学性能测试 |
| 2.3.5 长周期循环测试 |
| 第三章 Co元素取代对于LaNi_5合金储氢性能及循环稳定性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 元素组成与相结构 |
| 3.3 储氢性能 |
| 3.4 热力学性能 |
| 3.5 动力学性能 |
| 3.6 循环性能 |
| 3.7 循环结构变化 |
| 3.8 小结 |
| 第四章 Mn元素取代对于LaNi_5合金储氢性能及循环稳定性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 元素组成与相结构 |
| 4.3 储氢性能 |
| 4.4 热力学性能 |
| 4.5 动力学性能 |
| 4.6 循环性能 |
| 4.7 循环结构变化 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 Y元素取代对于LaNi_4Co合金储氢性能及循环稳定性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 元素组成与相结构 |
| 5.3 储氢性能 |
| 5.4 热力学性能 |
| 5.5 动力学性能 |
| 5.6 循环性能 |
| 5.7 循环结构变化 |
| 5.8 小结 |
| 第六章 Ce元素取代对于LaNi_4Co合金储氢性能及循环稳定性的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 元素组成与相结构 |
| 6.3 储氢性能 |
| 6.4 热力学性能 |
| 6.5 动力学性能 |
| 6.6 循环性能 |
| 6.7 循环结构变化 |
| 6.8 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）合金化（Nd,Co,Zr）和制备工艺对La-Y-Ni系A2B7型储氢合金微观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 氢的储存方式 |
| 1.2.1 气态储氢 |
| 1.2.2 液态储氢 |
| 1.2.3 固态储氢 |
| 1.3 合金储氢基本原理 |
| 1.3.1 气-固相吸放氢反应 |
| 1.3.2 储氢合金电化学储氢反应 |
| 1.4 稀土系储氢合金电极材料的研究进展 |
| 1.5 本课题选题目的和主要内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 储氢合金成分设计及样品制备 |
| 2.1.1 储氢合金成分设计 |
| 2.1.2 电弧熔炼制备合金 |
| 2.1.3 感应熔炼制备合金 |
| 2.2 合金微观组织与相结构分析 |
| 2.2.1 XRD相结构分析 |
| 2.2.2 微观组织形貌及成分分析 |
| 2.3 储氢合金气态储氢性能测试 |
| 2.4 合金电极的电化学性能测试 |
| 2.4.1 合金电极的制作 |
| 2.4.2 电化学性能测试装置及测试方法 |
| 第3章 稀土Nd和热处理对La-Nd-Y-Ni-Co系A_2B_7型储氢合金微观结构和电化学性能的影响 |
| 3.1 Nd元素对La_(0.35-x)Nd_xY_(0.65)Ni_(3.03)Mn_(0.17)Al_(0.1)Co_(0.2)(x=0-0.35)合金的微观结构和电化学性能的影响 |
| 3.1.1 退火合金的微观组织和相结构 |
| 3.1.2 退火合金的电化学性能 |
| 3.2 热处理对La_(0.15)Nd_(0.2)Y_(0.65)Ni_(3.03)Mn_(0.17)Al_(0.1)Co_(0.2)合金的微观结构和电化学性能的影响 |
| 3.2.1 不同温度退火合金的微观组织与相结构 |
| 3.2.2 不同温度退火合金的电化学性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 Co/Zr元素对A_2B_7型储氢合金微观结构和电化学性能的影响 |
| 4.1 Co元素对Nd-Y-Ni系A_2B_7型合金的微观结构和电化学性能的影响 |
| 4.1.1 Nd_(0.35)Y_(0.65)Ni_(3.23-x)Mn_(0.17)Al_(0.1)Co_x(x=0-1)合金的微观组织及相结构 |
| 4.1.2 Nd_(0.35)Y_(0.65)Ni_(3.23-x)Mn_(0.17)Al_(0.1)Co_x(x=0-1)合金的电化学性能 |
| 4.2 Zr元素对A_2B_7型合金的微观结构及电化学性能的影响 |
| 4.2.1 电弧熔炼La_(0.33)Y_(0.67)Ni_(3.13-x)Mn_(0.17)Al_(0.1)Ti_(0.1)Zr_x(x=0-0.17)合金的微观结构及电化学性能 |
| 4.2.2 感应熔炼La_(0.33)Y_(0.67)Ni_(3.13-x)Mn_(0.17)Al_(0.1)Ti_(0.1)Zr_x(x=0-0.17)合金的微观结构及电化学性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 制备方法对La-Y-Ni系 A_2B_7型储氢合金微观结构和电化学性能的影响 |
| 5.1 制备方法对La_(0.35)Y_(0.65)Ni_(3.23)Mn_(0.17)Al_(0.10)合金微观结构和气-固储氢性能的影响 |
| 5.2 制备方法对La_(0.35)Y_(0.65)Ni_(3.23)Mn_(0.17)Al_(0.10)合金电化学性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士期间所发表的论文 |
（5）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 |
（6）镁基非晶储氢合金的结构稳定性与电化学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 Ni-MH电池的发展 |
| 1.3 Ni-MH电池的工作原理 |
| 1.4 电化学吸放氢和气-固吸放氢的关系 |
| 1.5 储氢合金电极材料 |
| 1.5.1 稀土系AB5型合金 |
| 1.5.2 稀土系AB_(3-3.5)型合金 |
| 1.5.3 AB_2型合金 |
| 1.5.4 Ti-V基合金 |
| 1.6 Mg基储氢合金电极的研究进展 |
| 1.6.1 合金多元化 |
| 1.6.2 表面修饰 |
| 1.6.3 与其他材料复合 |
| 1.6.4 电解液改性 |
| 1.7 本研究的依据、意义和内容 |
| 1.7.1 研究的依据和意义 |
| 1.7.2 本研究的内容 |
| 第二章 非晶Mg-Ni合金电极容量的来源及衰减机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 合金的制备和分析方法 |
| 2.2.1 合金的制备 |
| 2.2.2 合金的结构、组织形态及结构转变表征 |
| 2.2.3 合金的气-固吸放氢测试 |
| 2.2.4 合金的电化学性能测试 |
| 2.3 球磨Mg-Ni合金的电化学容量来源 |
| 2.3.1 球磨Mg-Ni合金的结构特征 |
| 2.3.2 球磨Mg-Ni合金的气-固吸放氢性能 |
| 2.3.3 球磨Mg-Ni合金的电化学储氢性能 |
| 2.4 非晶Mg0.5Ni0.5合金在充放电循环过程中的结构变化 |
| 2.4.1 充电容量对合金电极电化学性能的影响 |
| 2.4.2 非晶Mg_(0.5)Ni_(0.5)合金在充放电循环过程中的结构变化 |
| 2.5 非晶Mg-Ni合金容量衰减的机理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 Ti对 Mg-Ni非晶合金的结构和电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 合金的制备和分析方法 |
| 3.2.1 合金的制备及其结构、组织形态和结构转变表征 |
| 3.2.2 合金的气-固吸放氢测试 |
| 3.2.3 合金的电化学性能测试 |
| 3.3 添加Ti对球磨Mg-Ni合金的结构和非晶相稳定性的影响 |
| 3.4 添加Ti对 Mg-Ni合金电极电化学性能的影响 |
| 3.5 添加Ti提高球磨Mg-Ni合金电化学性能的机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Mg-Ni基合金电极在四甲基氢氧化铵电解液中的电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电解液和合金电极的电化学性能测试 |
| 4.3 TMAH电解液的电化学性质 |
| 4.4 Mg_(0.4)Ti_(0.1)Ni_(0.5) 合金在TMAH电解液中的电化学性能 |
| 4.5 Mg_(0.4)Ti_(0.1)Ni_(0.5)合金在TMAH+Cu(OH)_2 电解液中的电化学性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高浓度盐电解液提高镍氢电池的能量密度 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 合金的制备和电化学性能测试 |
| 5.3 AB_5 合金电极在高浓度LiOH+Li_2SO_4 电解液中的电化学性能 |
| 5.4 Mg基合金电极在高浓度LiOH+Li_2SO_4 电解液中的电化学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 全文总结与工作展望 |
| 一、全文总结 |
| 二、工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Smx（x=0-0.08）合金的微观结构及储氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 氢能的发展 |
| 1.2 氢的来源 |
| 1.2.1 蒸汽甲烷重整制氢 |
| 1.2.2 煤气化制氢 |
| 1.2.3 电解水制氢 |
| 1.3 氢的存储 |
| 1.3.1 气态储氢 |
| 1.3.2 液态储氢 |
| 1.3.3 固态材料储氢 |
| 1.4 储氢合金吸放氢原理 |
| 1.5 储氢合金的分类 |
| 1.6 TiFe系储氢合金的研究现状 |
| 1.7 课题的立论依据与主要研究内容 |
| 1.7.1 课题研究的依据 |
| 1.7.2 课题研究的主要内容 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 合金成分设计及原材料的准备 |
| 2.1.1 合金成分设计 |
| 2.1.2 原材料的准备 |
| 2.2 实验合金的制备 |
| 2.2.1 铸态样品的制备 |
| 2.2.2 球磨样品的制备 |
| 2.3 合金的微观结构测试 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 扫描电镜分析 |
| 2.3.3 透射电子显微镜分析 |
| 2.3.4 粒度分析 |
| 2.4 合金储氢性能测试 |
| 2.4.1 实验仪器介绍 |
| 2.4.2 活化性能测试 |
| 2.4.3 吸放氢及动力学测试 |
| 2.4.4 PCT曲线及热力学测试 |
| 3 铸态合金Ti_(1.1-x)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Sm_x(x=0-0.08)的储氢性能研究 |
| 3.1 铸态合金微观结构的分析 |
| 3.2 铸态合金的活化性能 |
| 3.3 铸态合金吸放氢动力学性能 |
| 3.3.1 铸态合金吸放氢曲线 |
| 3.3.2 铸态合金吸放氢控制机理 |
| 3.4 铸态合金的PCT曲线及热力学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 球磨合金Ti_(1.04)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Sm_(0.06)的储氢性能研究 |
| 4.1 球磨态合金微观结构的分析 |
| 4.2 球磨态合金的活化性能 |
| 4.3 球磨态合金的吸放氢动力学性能 |
| 4.4 球磨态合金的PCT曲线及热力学性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（8）TiFe基储氢材料的制备、微观结构和储氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 储氢合金概述及储氢原理 |
| 1.1 储氢合金 |
| 1.1.1 储氢合金的分类及研究现状 |
| 1.1.2 储氢合金的储氢原理 |
| 1.2 TiFe系储氢合金 |
| 1.3 TiFe合金的改性处理 |
| 1.3.1 元素替代法 |
| 1.3.2 机械合金化法 |
| 1.4 实验的研究思路及研究内容 |
| 2 实验设计部分 |
| 2.1 实验思路及实验流程 |
| 2.2 实验样品的制备 |
| 2.2.1 铸态合金的制备 |
| 2.2.2 球磨样品制备 |
| 2.3 合金样品微观结构表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS) |
| 2.4 合金的吸放氢性能测试 |
| 2.4.1 吸放氢性能测试测试仪器 |
| 2.4.2 活化性能测试 |
| 2.4.3 吸放氢曲线及动力学测试 |
| 2.4.4 PCT曲线及热力学测试 |
| 3 铸态Ti_(1.1-x)Fe_(0.6)Ni_(0.3)Zr_(0.1)Mn_(0.2)Pr_x(x=0~0.08)的储氢性能 |
| 3.1 添加Pr对合金的微观结构的影响 |
| 3.1.1 合金的XRD分析 |
| 3.1.2 合金扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析 |
| 3.2 添加Pr对铸态合金的活化性能的影响 |
| 3.3 铸态合金的吸放氢动力学性能 |
| 3.4 添加不同Pr含量对铸态合金的吸放氢机理的影响 |
| 3.5 铸态合金的吸放氢热力学性能 |
| 3.6 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)合金的微观结构及储氢性能的影响 |
| 4.1 球磨时间对合金的微观结构及相组成的影响 |
| 4.1.1 合金的XRD分析 |
| 4.1.2 合金的扫描电镜分析(SEM) |
| 4.2 合金的粒度分析 |
| 4.3 球磨态合金的活化性能 |
| 4.4 球磨合金的吸放氢动力学性能 |
| 4.5 球磨对合金的吸放氢机理的影响 |
| 4.6 球磨合金的吸放氢热力学性能 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）Mg95-xAl5Yx（x=0-5）合金吸放氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 储氢合金的概述 |
| 1.2 储氢合金的分类 |
| 1.2.1 钒系固溶体储氢材料 |
| 1.2.2 镧镁镍系储氢材料 |
| 1.2.3 镁系储氢材料 |
| 1.2.4 钛铁系储氢合金材料 |
| 1.2.5 新型合金储氢材料 |
| 1.2.6 镁-铝系列储氢材料 |
| 1.3 选题的意义和研究内容 |
| 1.3.1 选题目的及可行性 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 2 实验设计及方法 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 铸态Mg_(95-x)Al_5Y_x(x=0-5)合金的制备 |
| 2.1.2 球磨样品的制备 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 合金物相组成 |
| 2.2.2 合金气态储氢性能 |
| 3 铸态Mg_(95-x)Al_5Y_x(x=0-5)合金微观结构及储氢性能研究 |
| 3.1 铸态合金X射线衍射分析 |
| 3.2 铸态合金气态储氢性能 |
| 3.2.1 铸态合金动力学性能 |
| 3.2.2 铸态合金热力学性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 球磨对Mg91Al5Y4合金储氢性能影响 |
| 4.1 气态储氢性能 |
| 4.1.1 球磨态合金动力学性能 |
| 4.1.2 铸态合金热力学性能 |
| 4.2 本章小结 |
| 5 碳负载Cu对合金性能催化研究 |
| 5.1 催化剂制备及拉曼光谱分析 |
| 5.1.1 碳负载Cu催化剂合成制备 |
| 5.1.2 催化剂拉曼光谱分析 |
| 5.2 合金气态储氢性能 |
| 5.2.1 合金动力学性能 |
| 5.2.2 合金热力学性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）Cu对过共晶Mg-Ni合金组织与储氢性能的影响及动力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氢能的开发与利用 |
| 1.2 储氢合金的性能表征 |
| 1.2.1 储氢量 |
| 1.2.2 吸放氢动力学 |
| 1.2.3 吸放氢热力学 |
| 1.3 合金的储氢机理 |
| 1.4 储氢合金的分类 |
| 1.4.1 Ti系储氢合金 |
| 1.4.2 V基固溶体合金 |
| 1.4.3 RE系储氢合金 |
| 1.4.4 Zr系储氢合金 |
| 1.4.5 Mg系储氢合金 |
| 1.5 Mg-Ni系储氢合金的优化 |
| 1.5.1 合金化 |
| 1.5.2 形成纳米晶或非晶 |
| 1.5.3 催化与改性 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 储氢合金的制备 |
| 2.1.1 技术路线 |
| 2.1.2 Mg_(40)Ni_(10-x)Cu_x合金的熔炼 |
| 2.1.3 实验样品的制备 |
| 2.2 显微组织及相组成的分析 |
| 2.2.1 微观结构表征 |
| 2.2.2 物相组成分析 |
| 2.3 储氢性能测试 |
| 2.3.1 测试原理 |
| 2.3.2 样品的活化 |
| 2.3.3 等温吸放氢性能 |
| 2.3.4 吸放氢动力学 |
| 2.4 氢化物的热稳定性分析 |
| 2.5 动力学反应模型推导与拟合 |
| 第三章 Mg_(40)Ni_(10-x)Cu_x合金的微观结构及储氢性能 |
| 3.1 合金的组织、相分析与表面形貌 |
| 3.1.1 Mg-Ni-Cu合金相图 |
| 3.1.2 铸态合金的显微组织 |
| 3.1.3 铸态合金的相组成 |
| 3.1.4 储氢合金的组织形貌及相组成 |
| 3.2 Mg_(40)Ni_(10-x)Cu_x合金的储氢性能 |
| 3.2.1 活化性能 |
| 3.2.2 储氢性能与储氢量 |
| 3.2.3 等温吸放氢性能 |
| 3.3 吸放氢过程相转变 |
| 3.4 氢化物稳定性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Mg_(40)Ni_(10-x)Cu_x合金的反应动力学模型 |
| 4.1 Jander扩散模型(JDM) |
| 4.1.1 Jander扩散模型的修正 |
| 4.1.2 修正模型的验证 |
| 4.2 Chou模型 |
| 4.2.1 Chou模型在Mg_(40)Ni_(10-x)Cu_x中的应用 |
| 4.2.2 表观活化能 |
| 4.3 JMAK模型及活化能计算 |
| 4.4 核缩减(SC)模型 |
| 4.4.1 H-H键的断裂与H的吸附 |
| 4.4.2 H的扩散阶段 |
| 4.4.3 β相的生成阶段 |
| 4.4.4 SC模型表观活化能计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、Zr取代TiMn合金中的部分Ti对合金储氢性能的影响（论文参考文献）
- [1]铸态及快淬态LaxMg2Ni1+5x（x=0.1～0.4）合金的微结构特征与电化学性能[D]. 巩庆第. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [2]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)
- [3]元素取代对稀土基AB5型合金储氢性能及长期使役行为的影响研究[D]. 朱帅. 扬州大学, 2021(08)
- [4]合金化（Nd,Co,Zr）和制备工艺对La-Y-Ni系A2B7型储氢合金微观结构和电化学性能的影响[D]. 李军鹏. 兰州理工大学, 2021(01)
- [5]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)
- [6]镁基非晶储氢合金的结构稳定性与电化学性能[D]. 黄建灵. 华南理工大学, 2020(05)
- [7]Ti1.1-xFe0.6Ni0.3Zr0.1Mn0.2Smx（x=0-0.08）合金的微观结构及储氢性能研究[D]. 徐庆飞. 内蒙古科技大学, 2020
- [8]TiFe基储氢材料的制备、微观结构和储氢性能研究[D]. 侯建业. 内蒙古科技大学, 2020
- [9]Mg95-xAl5Yx（x=0-5）合金吸放氢性能研究[D]. 孙涵丰. 内蒙古科技大学, 2020
- [10]Cu对过共晶Mg-Ni合金组织与储氢性能的影响及动力学分析[D]. 曹文超. 哈尔滨工业大学, 2020(01)