国家自然科学基金(50941019) 作品数:7 被引量:32 H指数:4 相关作者: 罗永春 康龙 高志杰 林振 李嵘峰 更多>> 相关机构: 兰州理工大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 甘肃省教育厅科研基金 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 一般工业技术 理学 更多>>
La_(0.63)Gd_(0.2)Mg_(0.17)Ni_(3.2-x)Co_(0.3)Al_x(x=0~0.4)储氢合金的微观组织和电化学性能 被引量:8 2010年 采用真空感应熔炼方法制备了La0.83Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1和La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.2-xCo0.3Alx(x=0~0.4)贮氢合金,并在氩气气氛900℃进行退火处理。通过X射线衍射(XRD)、显微电子探针(EPMA)分析方法和电化学测试分析研究了Gd和Al元素对合金微观组织和电化学性能的影响。研究结果表明,该系列合金退火组织主要由Ce2Ni7/Gd2Co7型、Pr5Co19型、PuNi3型和CaCu5型相组成;Gd元素的加入使合金中CaCu5型相明显减少,Ce2Ni7型/Gd2Co7型相显著增加,x=0.1时其相丰度达到81.2%;随Al含量x不断增加,合金中CaCu5型相丰度逐渐增多,当x=0.1~0.2时,CaCu5型相丰度为4%~5%,x=0.4时,其相丰度达到66.65%。电化学测试分析表明,Gd和Al元素对合金电极活化性能影响不大,当x=0.1时,含Gd合金电极放电容量达到最大值391 mAh.g-1,随Al含量x进一步增加,合金电极放电容量降低。含Gd和加入适量的Al元素可使合金电极循环稳定性得到明显提高,当Al含量x=0.1,0.2时,经100次充放电循环后其电极容量保持率S100分别为93.7%和90.1%,其中La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1合金具有最好的综合电化学性能。 罗永春 吴婷 高志杰 李嵘峰 林振 康龙关键词:电化学性能 合金化 镁含量对RE-Mg-Ni系A_2B_7型储氢合金结构与性能的影响 被引量:12 2012年 采用感应熔炼方法制备了La0.8-xGd0.2MgxNi3.1Co0.3Al0.1(x=0,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.4)储氢合金,并在氩气气氛和1173 K下进行退火处理.合金相结构分析结果表明,镁含量(x)较低时合金以Ce2Ni7型为主相结构,A2B7型相丰度(Ce2Ni7+Gd2Co7)达到98.8%;镁含量较高时合金相由A2B7型、CaCu5型和PuNi3型物相构成,随着镁含量的增加,PuNi3型和CaCu5型相组成逐渐增多,其晶胞参数随Mg含量的增加而减小,同时合金的吸氢平台也随之升高.电化学测试结果表明,随着合金中Mg含量增加,合金电极的最大放电容量和循环稳定性均呈先增大后减小的规律,其中x=0.15时合金电极具有最高的电化学放电容量(393 mA.h/g)和最佳的循环寿命(S100=92.82%).合金电极的高倍率放电性能(HRD)随Mg含量的增加先减小再增大然后又减小,适量的Mg元素改善了合金电极的动力学性能. 高志杰 康龙 罗永春关键词:相结构 储氢性能 电化学性能 碳包覆LaFeO_3的合成及其在碱性溶液中的电化学性能 被引量:4 2012年 采用溶胶–凝胶法合成了LaFeO3,并以蔗糖为碳源,通过热处理方法合成了不同碳包覆量的LaFeO3/C复合材料.采用XRD、SEM和电化学性能测试等分析方法对所制备材料的结构、表面形貌和电化学性能进行了研究,利用Raman光谱和TEM分析材料中碳的存在状态.结果表明,不同碳含量的LaFeO3/C复合材料均为正交晶系的钙钛矿结构,蔗糖经高温分解后在LaFeO3颗粒表面和颗粒间形成的包覆层为非晶碳;电化学分析表明,碳包覆LaFeO3的电化学性能优于未包覆的LaFeO3,其中碳含量为5wt%的材料电化学性能最好,首次放电容量最高可达390 mAh/g.碳包覆对LaFeO3/C电极的交换电流密度I0影响较大,随碳包覆量增加,I0值增大,但碳包覆对LaFeO3/C电极的离子扩散系数影响不明显. 齐文娟 罗永春 康龙 张国庆关键词:溶胶-凝胶法 碳包覆 LAFEO3 电化学性能 Al替代部分Ni对储氢合金La_(0.63)Gd_(0.2)Mg_(0.17)Ni_(3.0)Co_(0.3)微观组织和电化学性能的影响 被引量:1 2011年 采用感应熔炼及退火处理制备的稀土-镁-镍系AB3.3型La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.0-xCo0.3Alx(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4)储氢合金,系统研究了Al元素部分替代Ni后对合金的相结构和相组成及电化学性能的影响规律。X射线衍射(XRD)和显微电子探针(EPMA)方法分析结果表明,合金La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.0-xCo0.2Alx(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4)退火组织主要由Ce2Ni7型相(或Gd2Co7型)、PuNi3型相和CaCu5型相组成;随着Al含量的增多合金合金主相增多,且当x>0.2合金中CaCu5型相明显增加,Ce2Ni7型(或Gd2Co7型)相显著减少,说明少量的Al是Ce2Ni7型(或Gd2Co7型)相形成的有利元素;Mg仅分布在Ce2Ni7和PuNi3型相中,而Gd、Co和Al虽然在各相中均有固溶,但Al和Co易在CaCu5型相中富集。电化学测试和分析表明,Al元素替代部分Ni后对合金电极活化性能影响不大,在一定程度上降低了合金的最大放电容量,合金电极容量最高达到364.5mAh/g;Al元素部分替代Ni使合金电极的循环稳定性得到明显提高,S100可在x=0.3时达到最高92.3%。此外,Al元素部分替代Ni降低了合金电极的高倍率放电性能。 汪建义 林振 章新民 张盛强关键词:电化学性能 Study on structure and electrochemical properties of the (LaGdMg)Ni_(3.35-x)Co_xAl_(0.15)(x=0-2.0) hydrogen storage alloys 2010年 Hydrogen storage alloys(LaGdMg)Ni3.35-xCoxAl0.15(x=0,0.1,0.3,0.5,1.0,1.5,2.0) were prepared by induction melting followed by annealing treatment in argon atmosphere.The effects of partly replacing Ni by Co element in(LaGdMg)Ni3.35Al0.15 on the phase structure and electrochemical properties of(LaGdMg)Ni3.35-xCoxAl0.15 alloys were investigated.Structure analysis showed that the alloys consisted of Ce2Ni7-type(Gd2Co7-type),CaCu5-type,Pr5Co19-type,PuNi3-type phase structure.The addition of Co element obviously reduced the contents of CaCu5-type phase and increased the contents of Ce2Ni7-type phase.However,Pr5Co19-type and CaCu5-type phase obviously increased with the high content of Co.Rietveld analysis showed that the c-axis lattice parameters and cell volumes of the component phases increased with increasing Co content.The electrochemical measurements showed that as the Co content increased,the maximum discharge capacity and the cyclic stability of the annealed alloys both first increased then decreased.The(LaGdMg)Ni3.05Co0.3Al0.15 alloy electrode exhibited the maximum discharge capacity(392.92 mAh/g),and the(LaGdMg)Ni1.85Co1.0Al0.15 alloy electrode showed the best cyclic stability(S100=96.1%). 高志杰 罗永春 林振 李嵘峰 汪建义 康龙钆对La-Mg-Ni系A_2B_7型储氢合金微观结构和电化学性能的影响 被引量:9 2011年 用高频感应熔炼方法制备了稀土系A2B7型La0.83-xGdxMg0.17N i3.05Co0.3A l0.15(x=0~0.5)储氢合金,在Ar气氛中和1173 K下对铸态合金进行退火处理,通过X射线衍射(XRD)、电子探针显微分析方法(EPMA)和电化学测试等分析方法系统研究了稀土Gd部分替代La元素对合金微观组织和电化学性能的影响规律。研究结果表明,合金退火组织主要由Ce2N i7型、Gd2Co7型、Pr5Co19型、PuN i3型和CaCu5型相组成,稀土Gd元素能有效减少和抑制退火组织中CaCu5型相的形成,随Gd含量x增加,合金相组成中A2B7型(Ce2N i7和Gd2Co7型)相丰度呈先增加后减小的规律,当x=0.2时其相丰度最大(91.0%)。合金的PCT吸氢平台压随Gd含量的增加而升高,x=0.5时吸氢平台压力接近0.1 MPa,x=0.2时合金的吸氢量达到最大值1.34%。电化学测试分析表明,随Gd含量x的增加,合金电极最大放电容量和容量保持率均呈先增加后减小的规律,适量的Gd元素可明显改善合金的综合电化学性能。当x=0.2时,合金电极放电容量达到最大值392.9 mAh.g-1,经100次充放电循环后其电极容量的保持率S100为91.2%,具有较好的综合电化学性能。 林振 罗永春 高志杰 康龙关键词:储氢性能 电化学性能 热处理对La_(0.63)Gd_(0.2)Mg_(0.17)Ni_(3.1)Co_(0.3)Al_(0.1)储氢合金微观组织和电化学性能的影响 被引量:4 2011年 在氩气气氛和1173 K保温条件下对La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1储氢合金进行不同时间(t=8~168 h)的热处理,采用电感耦合等离子发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)、电子探针显微分析方法(EPMA)和电化学测试分析方法对比研究了退火时间对合金显微组织演化和电化学性能的影响。研究结果表明,铸态合金组织由Ce2Ni7型、Gd2Co7型、Pr5Co19型、PuNi3型和CaCu5型相组成,其Ce2Ni7型相的丰度为78.9%,随退火时间的延长,退火合金中Ce2Ni7型相的丰度逐渐增加,当退火时间t=168 h时其相丰度达到94.5%,Ce2Ni7型相结构的晶胞参数和晶胞体积随退火时间增加而减小。电化学测试分析表明,退火合金电极的电化学性能与Ce2Ni7型相的丰度有密切关系,退火时间对合金电极的活化性能影响不大,但合金电极放电容量随退火时间的延长逐渐提高,当t=168 h时,合金电极放电容量达到最大值386.8mAh.g-1;退火时间对合金电极循环稳定性的提高和改善有不同程度的影响,当退火时间t=16~168 h时,经100次充放电循环后,其电极容量保持率S100=90.3%~91.5%。热处理能有效改善合金电极电化学反应的动力学性能,但不同退火时间对合金电极的高倍率放电性能影响不明显。 李嵘峰 康龙 高志杰 罗永春关键词:相结构 电化学性能