一、Ti基AB_2 Laves相合金的结构与电化学性能（论文文献综述）
何向阳[1]（2021）在《La-Y-Ni基储氢合金单相超晶格结构和容量衰减机理研究》文中研究说明新型La-Y-Ni基储氢合金有望成为发展氢能技术的重要材料,其应用研发工作也取得了一些进展,但合金结构与性能的关系尚未明确。本文系统性地研究了AB3、A2B7和A5B19型La-Y-Ni基单相合金的结构及其对固/H2和电化学性能的影响,并深入地揭示了合金的容量衰减机理。希望可以为开发La-Y-Ni基储氢合金材料提供科学依据和技术帮助。三元系La-Y-Ni基单相合金的组成设计为La Y2Ni9（AB3型）、La2Y4Ni21（A2B7型）和La5Y10Ni57(A5B19型),相应的[AB5]/[A2B4]前驱体比例分别为1/1、2/1和3/1。根据前驱体混合物的差示扫描量热（DSC）分析结果和相变基本原理,通过粉末烧结方式在1173K、1353K和1423K相继制备出三种目标单相合金。对三种单相合金的固/H2反应研究发现,313K下La2Y4Ni21合金的吸氢量最大。随着[AB5]/[A2B4]亚单元比例的增加,合金吸氢平台压依次升高,相应的氢化物稳定性下降。合金吸氢过程中产生的单/双平台与其相结构和相丰度有关。在电化学性能方面,伴随合金中[AB5]亚单元的占比增大,合金的最大放电容量逐渐降低,而循环稳定性呈现上升的趋势。合金的高倍率放电（HRD）能力受交换电流密度I0和氢扩散系数D0共同影响,D0起主要作用,其中La2Y4Ni21合金的HRD性能最优异。La-Y-Ni基单相合金在循环过程中的非晶化/粉化和氧化/腐蚀是造成其容量衰减的主要因素。合金在电化学和固/H2循环50周后均出现非晶化现象。在合金氢化/脱氢过程中,[AB5]和[A2B4]亚单元晶胞体积会发生膨胀/收缩,而且这两种亚单元在合金相互转化的氢固溶体（α相）和氢化物（β相）中的体积膨胀/收缩率不同,二者皆与导致合金粉化的晶格应变密切相关。合金在电化学循环过程中产生的氧化和腐蚀主要由活泼的La、Y元素造成。总体而言,随着[AB5]/[A2B4]亚单元比例的增加,三种单相合金的非晶化/粉化和氧化/腐蚀程度依次降低。
黄建灵[2]（2020）在《镁基非晶储氢合金的结构稳定性与电化学性能》文中研究表明镍氢（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。
陈亚方[3]（2020）在《退火后LaMgNi3.9Mn0.2合金相结构与吸放氢检测与研究》文中研究表明近年来,我国政府出台了一系列关于促进新能源行业发展的政策,新能源氢燃料电池汽车越来越受人们的追捧,而镍氢燃料电池（Ni/MH）作为新能源汽车最核心的部分需要其具有较高的性能和较高的能量密度,这也就是要求作为电池负极的材料应具有优异的综合性能。目前,已商业化的AB5型储氢合金因受到自身结构的限制容量不高而不能在满足当下市场的需求,而REMg基AB2型储氢合金因具有较高的理论容量及较良好的活化性能等优势引发了国内外学者的研究热潮。尽管该类合金的理论储氢量很高,但是其实际储氢量却很少,且吸放氢动力学性能也较差,因此,如何提高该类合金的储氢量及其吸放氢动力学性能成为其商业化应用的研究重点。本研究对铸态LaMgNi3.9Mn0.2合金进行不同时间和不同温度的退火处理,采用XRD和SEM结合EDS检测分析了合金的相组成及其微观组织结构,并对合金在不同实验温度下的气态吸放氢进行了检测与研究。此外,为了探究退火对合金力学性能的影响,采用ABAQUS 6.14-1有限元软件建立了铸态合金和退火合金吸放氢后产生的裂纹模型,通过对铸态和退火合金施加不同的载荷或施加不同角度的载荷充当氢压载荷,以模拟合金出现裂纹的情况。采用X射线衍射仪（XRD）检测分析合金的相组成,结果发现所有合金均由两个主要相组成,即分别为LaNi5相和LaMgNi4相,无论是不同的退火温度还是不同的退火时间处理均没有完美的改善合金的相组成。扫描电子显微镜（SEM）并结合能谱分析仪分析的结果显示铸态和退火LaMgNi3.9Mn0.2合金均呈柱状晶型组织结构,说明退火合金具有组织遗传效应,且较白色区域为LaNi5相,外边包裹着较暗色区为LaMgNi4相,具有包晶反应的特点。通过对铸态和不同时间/温度退火LaMgNi3.9Mn0.2合金的气态吸放氢进行检测与研究,发现所有合金均具有较优异的活化性能,在首次吸氢循环后就可达到其相应的最大吸氢量,不过铸态合金的活化性能明显高于其他退火态的合金。对于不同退火温度处理的合金,随着退火温度的升高,合金的最大吸氢量先升高后降低,退火温度为370℃时合金具有较好的气态吸放氢性能,在55℃实验温度下其饱和吸氢量可达1.540%,且随着实验温度的升高,合金的吸放氢量下降;对于不同退火时间处理的合金,随着退火时间增加,合金的最大吸放氢量、饱和吸放氢量降低,吸放氢饱和率先增加后降低,退火时间为15 h时合金的吸放氢饱和率相对较高,在75℃测试温度下,分别达到91.72%/91.85%。通过有限元ABAQUS 6.14-1软件对铸态与退火合金施加不同大小与不同角度的载荷进行模拟,发现,随着施加载荷值的增加,铸态合金出现的裂纹增大,而同等的载荷施加于退火合金,因退火合金所受的应力小于铸态合金,所以出现的裂纹明显小于铸态合金,这说明退火合金有助于改善合金的内应力,进而有效阻碍裂纹形成的进度;对铸态和退火合金施加不同角度3 MPa的载荷时发现,对合金施加不同角度的载荷,其裂缝程度变化不大,说明不同角度的载荷对合金裂纹没有太大的影响,但是对于退火合金,所受的应力远小于铸态合金,进一步验证了退火处理能够有效的改善合金的力学性能。
陈瑜竹[4]（2020）在《合金化方法调控YFe2型储氢合金的相结构与储氢特性》文中进行了进一步梳理在众多类型的储氢合金中,具有AB2拉弗斯相结构的YFe2稀土储氢合金具有吸氢容量较高、资源丰富、成本低的特点。但是,YFe2合金在吸放氢过程中会发生氢致非晶化和歧化反应,从而失去吸放氢可逆性。本论文采用元素替代和非化学计量的策略,设计了一系列含Sc的三元和四元YFe2基合金,并通过电弧熔炼和高温退火的方法完成制备;采用XRD和SEM的方法分析相结构及组成;通过吸氢动力学以及吸/放氢PCI的测试研究各合金的储氢性能。论文的主要结果如下:首先在YFe2合金的基础上,采用原子半径较小的Sc元素部分取代Y,制备得到了具有C15型拉弗斯单相结构的Y1-xScxFe2（x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5）合金。由于加入Sc后,合金的RA/RB值降低、原子间距的膨胀和收缩程度的降低以及体积模量的升高,Y1-xScxFe2（x=0.3,0.4,0.5）合金能实现可逆吸放氢过程。同时,加入Sc有效地提升了合金的吸氢性能,其中Y0.5Sc0.5Fe2合金的吸氢容量最高,达到了1.94 wt.%。此外,加入Sc后明显改善了合金的脱氢热力学性能,其中Y0.5Sc0.5Fe2合金在200℃下的脱氢量、脱氢平台压和脱氢焓变分别为1.50 wt.%、0.192 atm和60.31k J/mol。进一步,结合第一性原理计算可明确,四面体间隙缩小导致的氢化物稳定性降低,能改善合金的脱氢热力学性能。为揭示B侧元素欠量对Y-Sc-Fe合金储氢性能的影响,在Y-Sc-Fe合金中选取性能最好的Y0.5Sc0.5Fe2合金,进一步设计并制备了Fe欠量的Y0.5Sc0.5Fe2-x（x=0.1,0.3,0.5）合金。Fe欠量不大的Y0.5Sc0.5Fe1.9合金为C15型拉弗斯单相结构,Fe欠量过大的Y0.5Sc0.5Fe2-x（x=0.3,0.5）合金由C15型拉弗斯相（α）和Y单质（β）两相构成,且其中的C15相在吸放氢前后均能保持结构稳定。此外,Y0.5Sc0.5Fe2-x（x=0.3,0.5）合金经一次吸-放氢过程后α相含量会发生变化。Fe元素欠量显着地改善了储氢性能,随着Fe欠量程度增大,合金的吸氢容量以及脱氢平台压得到明显提高。其中,Y0.5Sc0.5Fe1.5合金的吸氢容量达到2.08 wt.%,且在200℃下对应的脱氢平台压为0.984 atm。为研究A侧元素取代对Y-Sc-Fe合金相结构及储氢性能的影响,在Y0.5Sc0.5Fe2合金的基础上,设计并制备了Y0.5Sc0.5-xZrxFe2（x=0.1,0.25）和Y0.5-xTixSc0.5Fe2（x=0.1,0.2）合金。两种合金均为C15型拉弗斯单相结构,且均能在吸放氢过程中保持结构稳定。加入Zr、Ti均对Y0.5Sc0.5Fe2合金的吸氢容量有不利的影响,且加入Ti的影响更大。与Y0.5Sc0.5Fe2合金相比,Y-Sc-Zr-Fe和Y-Sc-Zr-Fe合金脱氢热力学性能有所改善,且加Ti的效果更好。Y0.3Ti0.2Sc0.5Fe2合金在200℃下的脱氢平台压为5.99 atm,且能在110℃下实现完全可逆的吸放氢过程。通过Ti部分取代Zr的方法制备得到了Y0.7Zr0.3-xTixFe2（x=0.03,0.06）合金,所有合金均为多相合金且主相为C15相。少量Ti的加入能提高合金的吸氢容量以及脱氢平台压,而由于加入过量的Ti后会生成不吸氢的偏聚相,导致合金的储氢性能下降。
吕东芳[5]（2020）在《钛基合金复合材料的电化学储氢研究》文中提出近年来,具有良好电化学性能的Ti基合金可以潜在的应用于新能源和储能材料中。本论文以Ti49Zr26Ni25合金为研究对象,通过掺杂多壁碳纳米管（MWCNTs）、介孔α-Fe2O3颗粒和Cd/Pd核/壳材料形成以Ti基合金为主体的复合材料,并研究Ti49Zr26Ni25复合材料的结构及其电化学储氢性能,本论文的研究内容包括:（1）采用机械合金化技术制备Ti49Zr26Ni25准晶。通过球磨获得了掺杂多壁碳纳米管（MWCNTs）的Ti49Zr26Ni25合金复合材料,掺杂后获得了较小的合金颗粒。研究表明,与原始的Ti49Zr26Ni25合金相比,该复合材料的放电容量、倍率性能、循环稳定性均有较大提高,电荷转移电阻更低。当掺杂MWCNTs的量为5 wt.%时,最佳放电容量为254.2 mAh/g,容量保持率为63.1%。由于MWCNTs的润滑作用和电催化作用使Ti49Zr26Ni25合金的粒径减小,比表面积增加,因而提供了快速的氢传输通道,改善了合金的电化学性能。（2）通过机械合金化法制备Ti49Zr26Ni25准晶体合金。通过使用壳聚糖为模板的水热法获得介孔α-Fe2O3颗粒。Ti49Zr26Ni25合金与不同量的介孔α-Fe2O3混合制备出复合材料,以增强Ti49Zr26Ni25的电化学性能。复合材料的放电容量高于Ti49Zr26Ni25合金的放电容量,并且在5%的α-Fe2O3添加剂含量下达到最大（259.6mAh/g）。此外,该合金复合材料显示出良好的的高倍率放电性能。掺杂α-Fe2O3后,容量衰减率和电荷转移电阻均降低,提高了电化学反应动力学。α-Fe2O3的大比表面积和介孔结构也有利于氢在合金内部的快速传输,从而提高合金电极的放电容量。（3）通过两步还原法获得Cd/Pd核/壳材料。通过球磨法制备了Ti49Zr26Ni25+x Cd/Pd（x=3、5和7 wt.%）复合合金。研究表明,对于7%添加量的Cd/Pd,实现了最大放电容量272.9 mAh/g,并且Ti49Zr26Ni25+5%Cd/Pd表现出最佳的循环稳定性。此外,Ti49Zr26Ni25+Cd/Pd比Ti49Zr26Ni25+Pd和Ti49Zr26Ni25合金具有更高的容量,更优异的循环稳定性和高倍率放电性能。Ti49Zr26Ni25+Cd/Pd复合材料独特的表面结构使金属物质的溶解和腐蚀受到抑制。Cd/Pd材料独特的核/壳微观结构进一步改善Ti49Zr26Ni25电极的反应动力学和电化学活性。
吕健[6]（2020）在《钴硼合金的改性及其电化学储氢性能的研究》文中提出据有关报道可知,近些年,有许多新型储氢合金受到了关注,而具有高放电容量的钴基合金就是其中之一,作为新的能源储存和转化材料而被研究,应用于镍氢电池的负极材料。本文中的所有试验都是以Co2B合金为主研究主体,通过利用机械球磨和化学置换的方法,将Pd、Cu、碳纤维和Co3O4纳米颗粒掺入其中形成以钴基合金为主的复合材料,从而研究对Co2B合金的微观结构和电化学性能的影响,本论文的研究主要内容和结果如下:（1）利用机械球磨的方法将5wt.%Pd掺入Co2B合金当中,通过研究球磨时间对Co2B+5wt.%Pd复合合金的影响,当球磨时间为30min时,Pd的分布最均匀,复合合金的电化学性能最佳。研究表明,Pd作为一种高效催化剂,可以加速电荷的转移速率,从而改善了材料的动力学和电化学活性。（2）通过机械球磨的方法分别掺入碳纤维和Co3O4纳米颗粒以及将碳纤维和Co3O4纳米颗粒共同掺入Co2B合金中,分别研究了碳纤维和Co3O4纳米颗粒对Co2B合金的影响以及两者协同作用下对Co2B合金的影响。碳纤维具有高导电能力以及强抗腐蚀的性能,Co3O4纳米颗粒是一种高效的电催化剂,保证了Hads在合金充放电中的供应,两者分别对Co2B合金的影响显着,改善了Co2B合金的放电容量以及循环寿命等的电化学性能,共同掺杂后,协同作用下,提高效果更是显着。（3）采用机械球磨法和化学置换法制备了Co2B+3wt.%Cu复合合金,通过实验发现化学置换法制备的复合合金中的Cu分布更加均匀,单位面积Cu含量也更高,使复合合金具有更好的化学性能。Cu的导电性以及抗腐蚀性在复合合金中起着非常重要的作用,使两种复合合金都表现出了更好的循环稳定性。
时雨[7]（2019）在《Mg及Mn替代对La-Y-Ni系储氢合金电化学性能的影响》文中提出目前,日益增长的应用需求对储氢合金电化学容量、循环稳定性以及高倍率放电性能提出了更高的要求,迫切需要开发新型储氢合金电极材料。为了缩短合金开发周期,本文首先借助热力学相图建立了RE-Mg-Ni（RE=Nd,Y,Ce）体系的电化学容量图,并根据最大放电容量确定以La-Y-Ni体系作为研究对象。为解决该体系合金的氢致非晶化问题,探究了Mg、Mn分别替代和共同替代对La-Y-Ni体系ABn型合金物相及电化学性能的影响机理。论文主要研究内容及结论如下:以RE-Mg-Ni（RE=Nd,Y,Ce）三元体系为研究对象,通过实验测定了不同成分合金的放电容量,利用矩阵运算的方法计算了对应体系的电化学容量图,建立起“成分-物相-电化学容量”之间的关系,并用于指导储氢合金设计。根据电化学容量图可知,富镁角区域中长周期堆垛结构相及其他富镁相的电化学容量较低,不适宜用于电极材料。而在富镍侧具有一定量的Mg固溶度的AB2型合金最大放电容量较高,如（Nd,Mg）Ni2合金（271.1 m Ah/g）、（Y,Mg）Ni2合金（192.8 m Ah/g）。但不具有Mg固溶度的Ce Ni2合金的电化学容量较低（127.0 m Ah/g）。根据Y-Mg-Ni三元相图以及La Y2Ni9合金的氢致非晶行为机理,采用Mg替代Y来抑制La Y2Ni9合金的氢致非晶行为。结果表明,Mg替代Y使得合金的非晶形成判据PHS由-215.760升高至-176.943,有效抑制了La Y2Ni9相的氢致非晶行为,最终合金的最大放电容量提升了37.1%,同时形成了AB3和A2B7型物相共存组织,显着提升了合金电极的高倍率放电性能。当Mg替代量x=0.75时,合金电极的HRD1500值可达70.8%。基于La-Y-Ni三元相图设计了AB3和A2B7型物相共存的La5.42Y18.50Ni76.08合金,然后探究Mn取代Ni对合金氢致非晶行为及电化学性能的影响机理。结果表明,Mn替代Ni同样可以有效抑制合金中La Y2Ni9相的氢致非晶行为,使得合金电极的最大放电容量提升了37.9%,同时还提升了合金电极的循环稳定性。研究了Mg、Mn共同替代的La Y1.25Mg0.75Ni9-xMnx（x=0,0.5,0.7）及La0.71Y2.16-xMgxNi8.3Mn0.7（x=0,0.75,1.00）系列合金的电化学性能。研究表明,Mn含量的增加导致合金中各相的晶胞体积以及C15b型物相的相丰度变大,进而合金电极的放电容量先升高后降低。x=0.5时合金电极具有最大放电容量,为346.4 m Ah/g;但是,Mn含量增加显着降低合金电极的氢扩散系数,使得合金电极的HRD1500值由68.8%（x=0）降低至36.6%（x=0.7）。而Mg含量的增加对合金电极的影响与Mn恰好相反。随着Mg含量增加,合金电极的最大放电容量降低了约60.8%;但HRD900值却随之增大,由7.7%提升至82.3%。
陶星[8]（2019）在《钴基合金复合材料电极的电化学储氢性能》文中研究表明近年来,Co基合金因其良好的可逆电化学储氢性能已成为一种新的储能和能源转化材料,可应用于Ni-MH电池的负极材料。本论文以Co0.9Cu0.1Si合金为研究对象,掺杂Pd、与多壁碳纳米管（MWCNTs）及Li修饰的多壁碳纳米管（Li-MWCNTs）和介孔α-Fe2O3形成以钴基合金为主的复合材料。研究复合对Co0.9Cu0.1Si合金结构和电化学性能影响,本论文研究内容和结果如下:（1）采用机械球磨将不同含量的Pd掺杂到Co0.9Cu0.1Si合金中。制备了Co0.9Cu0.1Si+xPd（x=2.5,5和7.5 wt.%）复合合金。研究表明,5 wt.%Pd的最大放电容量为559.2 mAh/g,复合材料的循环稳定性也得到提高。此外,还研究了球磨时间（0.5h,1 h,2 h,3 h和5 h）对Co0.9Cu0.1Si+5 wt.%Pd合金电化学性能的影响。球磨时间为2 h,电化学性能最佳。研究表明,掺杂Pd能够加速电荷转移,改善了合金电极反应的动力学和电化学活性。（2）采用机械球磨将Co0.9Cu0.1Si合金与不同含量的MWCNTs及Li修饰的多壁碳纳米管（Li-MWCNTs）复合形成复合材料,研究发现所有复合材料都具有比Co0.9Cu0.1Si合金更优异的电化性能。MWCNTs的电催化作用,Co0.9Cu0.1Si合金的粒径减小和比表面积的增加可以提供更大的电化学活性区域和快速的氢输送通道。此外,同时掺杂Li-MWCNTs合金优于纯MWCNTs合金的性能,添加Li-MWCNTs后,说明MWCNTs和Li在改善Co0.9Cu0.1Si合金电极的放电容量和反应的动力学方面具有协同效应。（3）采用机械球磨将Co0.9Cu0.1Si合金与不同含量的介孔α-Fe2O3复合形成复合材料。研究发现复合材料的放电容量高于Co0.9Cu0.1Si合金,其中5 wt.%的放电容量达到605.9 mAh/g,表现出更好的循环稳定性,高倍率放电性能和更低的电荷转移电阻。α-Fe2O3的介孔结构和较大表面积有利于在充电/放电过程中合金内部的氢输送。
臧佳贺[9]（2019）在《稀土元素取代对Ca-Mg-Ni化合物储氢性能的影响》文中研究指明本文在综述了R-Mg-Ni（R表示稀土元素）储氢化合物的最新研究进展的基础上,以原子半径逐渐减小的稀土元素Nd（182 pm）、Gd（180 pm）和Er（176 pm）对Ca-Mg-Ni化合物中的Ca（197 pm）元素进行部分取代,并通过X射线衍射和Rietveld全谱拟合、选区电子衍射、气态P-C-T储氢测试以及电化学性能测试等表征和分析方法,系统研究了稀土元素的取代对AB2、AB3和A2B7型Ca-Mg-Ni化合物的相结构、气态储氢性能以及电化学性能的影响。主要研究内容与结果如下:（1）稀土元素对Ca进行取代后,CaMgNi4由C15型结构（空间群:Fd-3m）转变为R0.5Ca0.5MgNi4的C15b型结构（空间群:F-43m）。元素取代后晶格中原子的占位更加有序,使得Nd0.5Ca0.5MgNi4（a=7.0591（?））有着比CaMgNi4（a=7.0173（?））更大的晶格常数。CaMgNi4的吸氢量可达1.33 wt.%,R0.5Ca0.5MgNi4的吸氢量有所降低但吸放氢平台显着升高而且更加平坦。R0.5Ca0.5MgNi4的氢化焓从Nd0.5Ca0.5MgNi4到Er0.5Ca0.5MgNi4随着晶胞体积的减小而由-46.3变化至-26.8 kJ/mol H2。此外,由于R0.5Ca0.5MgNi4合金电极具有更好的耐腐蚀性能以及更快的氢扩散速率,因而比CaMgNi4表现出更好的循环稳定性和高倍率放电性能。（2）Ca2MgNi9和RCaMgNi9均为PuNi3型单相结构。Ca2MgNi9的储氢能力可达1.73wt.%,但氢化物太稳定,不能完全释放氢。与Ca2MgNi9相比,RCaMgNi9化合物的吸放氢热力学有了显着的改善。随着晶胞体积从NdCaMgNi9的510.7（?）3减小到ErCaMgNi9的498.1（?）3,RCaMgNi9的吸氢焓变从-30.4变化至-19.5 kJ/mol H2,表现出良好的应用前景。此外,RCaMgNi9合金电极比Ca2MgNi9具有更好的循环稳定性和更加优异的高倍率放电性能,特别是在Nd取代的情况下。Ca2MgNi9循环稳定性差的主要原因是充放电过程中严重的相分解。（3）A2B7结构的合金均由菱方结构的3R相和六方结构的2H相组成,3R相的比例随着取代原子半径的减小而增加。A2B7型合金的储氢量进一步提高但吸放氢平台更加倾斜。在电化学性能方面,A2B7型合金在碱性溶液中的耐腐蚀性增强,但相分解的趋势有所增加。（4）相比之下,对于每一种结构的合金,Ca-Mg-Ni合金都有着最大的储氢容量,Nd、Gd和Er取代的合金储氢量依次减少;合金的吸氢平台压与平均亚单元体积满足一个线性关系,且线性斜率随着[AB5]单元的增加而减小。所有合金的氢化焓与平均亚单元体积都基本满足一个线性关系,即吸氢焓变的绝对值随着亚单元体积的减小而降低,氢化物朝着不稳定的方向变化,更加有利于吸放氢过程的进行。总体而言,稀土元素的取代使Ca-Mg-Ni合金的原子占位更加有序而表现出优异的气态储氢性能和电化学性能,Nd元素的取代对Ca-Mg-Ni化合物具有最好的改善效果,特别是在充放电循环和高倍率放电性能方面。
庞浩良[10]（2018）在《元素替代对Y系AB2型储氢合金结构和性能的影响研究》文中研究指明AB2型稀土储氢合金具有较高的储氢容量和优良的常温吸氢性能,在能源转换与存储、化工、电子、宇航等民用和军事领域上获得广泛的应用。然而,大多数稀土系AB2型储氢合金（如稀土-铁、稀土-钴和稀土-镍体系等）的吸氢过程通常伴随着氢致非晶化和歧化效应,导致其可逆储氢性能差,阻碍其进一步的商业化应用。本论文以Y基稀土AB2型储氢材料为基础,通过A/B侧合金元素替代,调控合金的晶格参数和电子浓度,以期获得高性能的AB2型稀土储氢材料。本文采用电弧熔炼、高温退火以及破碎等手段制备得到合金粉末;运用XRD、SEM、EDS等测试技术对储氢合金进行相结构和成分表征,并基于体积法测试材料的储氢热力学与动力学性能,对部分合金还进行了第一性原理计算,以深入分析合金元素的作用。主要研究结论如下:本文首先对YFe2合金进行了A侧Zr元素的部分替代,所得Y-Zr-Fe合金在退火、吸氢后和脱氢后的状态下均保持立方C15的单相结构,消除了YFe2合金吸氢过程中的氢致非晶化和歧化效应。随着Zr含量的增加,Y-Zr-Fe合金的晶格参数和吸氢量均有下降,但脱氢平衡压有所提升,有利于其脱氢容量的提高。所制备的Y-Zr-Fe合金具有良好的循环吸氢性能,多次吸氢后储氢量虽有少量衰减,但最终几乎保持恒定。其中Y0.9Zr0.1Fe2合金显示出最大的初始吸氢量,为1.87wt.%,而Y0.5Zr0.5Fe2合金表现出最大的脱氢量,为1.26wt.%。通过实验分析和氢化物结合能的第一性原理计算,得出Y-Zr-Fe合金的脱氢热力学改善与晶胞中四面体间隙减小有关。在Y-Zr-Fe合金基础上,进一步研究了A侧（Ti）和B侧（Co）替代对合金相结构和储氢性能的影响。研究发现,Co部分替代Fe的Y-Zr-Fe-Co四元合金体系仍能维持C15单相结构,吸/放氢过程也能保持结构稳定。随着Co含量的增加,合金晶格参数和吸氢量均有下降,合金在相同温度条件下脱氢量比Y-Zr-Fe体系有所下降。在Ti部分替代Y的Y-Zr-Ti-Fe体系中则发现,尽管合金主相仍为C15单相,但Ti并不能有效地替代A侧Y元素,存在不吸氢的第二相,导致Y-Zr-Ti-Fe合金储氢性能不如同成分的Y-Zr-Fe体系。分别对YFe2合金进行B侧Mo元素和A侧Zr元素替代。研究发现Mo替代能有效抑制YFe2的氢致非晶化和歧化效应,吸氢容量高,但脱氢平衡压非常低,脱氢量降低,只有。而A侧Zr替代量达到30%时,合金吸氢仍然出现非晶化现象,分析得出Y-Zr-Ni体系不能可逆吸放氢的原因与过小的四面体间隙有关。
二、Ti基AB_2 Laves相合金的结构与电化学性能（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、Ti基AB_2 Laves相合金的结构与电化学性能（论文提纲范文）
（1）La-Y-Ni基储氢合金单相超晶格结构和容量衰减机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 镍氢(Ni/MH)电池概述 |
| 1.2.1 Ni/MH电池的发展历程 |
| 1.2.2 Ni/MH电池的工作原理 |
| 1.3 储氢合金基本理论 |
| 1.3.1 储氢合金的定义 |
| 1.3.2 储氢合金的吸氢机理 |
| 1.3.3 储氢合金的热力学特征 |
| 1.4 储氢合金的分类及其研究进展 |
| 1.4.1 AB_5型储氢合金 |
| 1.4.2 AB_2型储氢合金 |
| 1.4.3 钛钒基储氢合金 |
| 1.4.4 钴基储氢合金 |
| 1.4.5 超晶格型储氢合金 |
| 1.5 本课题的研究内容及创新性 |
| 1.5.1 本课题的研究内容 |
| 1.5.2 本课题的创新性 |
| 第二章 实验内容和测试方法 |
| 2.1 前驱体合金的制备及单相合金的合成 |
| 2.2 单相合金的组成分析和形貌表征 |
| 2.2.1 ICP分析 |
| 2.2.2 XRD分析 |
| 2.2.3 SEM分析 |
| 2.2.4 DSC分析 |
| 2.3 单相合金的固/H_2反应特性 |
| 2.4 单相合金的电化学性能 |
| 2.4.1 合金电极的制备 |
| 2.4.2 电化学测试装置 |
| 2.4.3 合金电极的恒流充/放电测试 |
| 2.4.4 合金电极的动力学特性 |
| 2.5 单相合金的容量衰减机理 |
| 2.5.1 合金的电化学循环容量衰减研究 |
| 2.5.2 合金的固/H_2循环容量衰减研究 |
| 第三章 单相La-Y-Ni基储氢合金的设计合成和结构分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单相合金的组成设计和前驱体制备 |
| 3.2.1 合金的组成设计 |
| 3.2.2 前驱体的制备与表征 |
| 3.3 单相合金的合成和结构分析 |
| 3.3.1 合金的相转变过程 |
| 3.3.2 合金的制备和结构分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 单相La-Y-Ni基储氢合金的固/H_2反应特性和电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单相合金的固/H_2反应特性 |
| 4.3 单相合金的电化学性能 |
| 4.3.1 合金电极的恒流充/放电性能 |
| 4.3.2 合金电极的动力学特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 单相La-Y-Ni基储氢合金的容量衰减机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单相合金的电化学循环衰减 |
| 5.2.1 合金的电化学循环性能 |
| 5.2.2 合金电化学循环的非晶化/粉化研究 |
| 5.2.3 合金电化学循环的氧化/腐蚀研究 |
| 5.3 单相合金的固/H_2循环衰减 |
| 5.3.1 合金的固/H_2循环性能 |
| 5.3.2 合金固/H_2循环的非晶化研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文 |
（2）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 |
（3）退火后LaMgNi3.9Mn0.2合金相结构与吸放氢检测与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 储氢合金及其工作原理 |
| 1.1.1 储氢合金简述 |
| 1.1.2 储氢合金工作原理 |
| 1.2 储氢合金分类及研究进展 |
| 1.2.1 稀土系AB5 型储氢合金 |
| 1.2.2 AB_2型Leaves相储氢合金 |
| 1.2.3 A2B型储氢合金(镁系储氢合金) |
| 1.2.4 AB型储氢合金(钛系储氢合金) |
| 1.2.5 V基固溶体储氢合金 |
| 1.3 REMg基 AB_2 型储氢合金 |
| 1.3.1 AB_2 型储氢合金的相结构 |
| 1.3.2 AB_2 型储氢合金的气态吸放氢性能 |
| 1.3.3 AB_2 型储氢合金的电化学性能 |
| 1.4 退火处理在储氢合金中的应用 |
| 1.4.1 退火对储氢合金微观结构的影响 |
| 1.4.2 退火对储氢合金气态储氢性能的影响 |
| 1.4.3 退火对储氢合金电化学性能的影响 |
| 1.5 本文研究思路与主要研究内容 |
| 1.6 本文创新点 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 合金材料的选择及其退火处理 |
| 2.2 合金微观结构的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射检测分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)测试及能谱分析仪(EDS)检测分析 |
| 2.2.3 合金气态吸放氢检测与研究 |
| 第三章 不同温度退火后LaMgNi_(3.9)Mn_(0.2)合金相结构及气态吸放氢检测与研究 |
| 3.1 合金相结构 |
| 3.2 微观组织结构 |
| 3.3 退火LaMgNi_(3.9)Mn_(0.2) 合金的气态储氢检测与研究 |
| 3.3.1 LaMgNi_(3.9)Mn_(0.2) 合金的活化检测与研究 |
| 3.3.2 LaMgNi_(3.9)Mn_(0.2) 合金的吸放氢检测与研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同时间退火后LaMgNi_(3.9)Mn_(0.2)合金相结构与气态吸放氢检测与研究 |
| 4.1 合金的相结构 |
| 4.2 微观组织结构 |
| 4.3 合金的气态吸放氢检测与研究 |
| 4.3.1 合金的活化检测与研究 |
| 4.3.2 合金的吸放氢检测与研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 退火对LaMgNi4合金裂纹影响模拟 |
| 5.1 退火对合金裂纹的作用 |
| 5.2 有限元模拟 |
| 5.2.1 模拟模型及其参数 |
| 5.2.2 模型的边界条件和载荷分布 |
| 5.2.3 模型网格的划分 |
| 5.2.4 模拟结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
（4）合金化方法调控YFe2型储氢合金的相结构与储氢特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 氢的储存方式 |
| 1.3 储氢合金的储氢机理和分类 |
| 1.3.1 合金储氢的机理 |
| 1.3.2 储氢合金的分类 |
| 1.4 稀土基AB_2型储氢合金的研究进展 |
| 1.4.1 AB_2型拉弗斯相的结构特征 |
| 1.4.2 稀土基AB_2合金的储氢性能 |
| 1.5 提高合金储氢性能的策略 |
| 1.6 本文研究依据和主要内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验流程及合金成分设计 |
| 2.1.1 实验流程 |
| 2.1.2 合金成分设计 |
| 2.2 合金的制备 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 合金制备方法 |
| 2.3 合金的组织结构表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析 |
| 2.4 储氢性能测试 |
| 2.4.1 吸氢动力学性能测试 |
| 2.4.2 吸脱氢PCI测试 |
| 2.5 第一性原理计算方法 |
| 第三章 Sc对YFe_2合金结构吸放氢过程的可逆性和储氢性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Y-Sc-Fe合金的微观结构及结构稳定性 |
| 3.3 Sc元素提高结构稳定性的机理 |
| 3.4 Y-Sc-Fe合金的储氢性能 |
| 3.4.1 Y-Sc-Fe合金的吸氢动力学性能 |
| 3.4.2 Y-Sc-Fe合金的吸放氢热力学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 非化学计量比对Y-Sc-Fe合金的微观结构和储氢性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非化学计量比Y-Sc-Fe合金的微观结构及其结构稳定性 |
| 4.3 非化学计量比Y-Sc-Fe合金的储氢性能 |
| 4.3.1 非化学计量比Y-Sc-Fe合金的吸氢动力学性能 |
| 4.3.2 非化学计量比Y-Sc-Fe合金的热力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 A侧元素替代对Y基合金微观结构和可逆储氢性能改善的探索 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Y-Sc-M-Fe(M=Zr,Ti)合金的相结构和储氢性能 |
| 5.2.1 Y-Sc-M-Fe(M=Zr,Ti)合金的微观结构及其结构稳定性 |
| 5.2.2 Y-Sc-M-Fe(M=Zr,Ti)合金的储氢性能 |
| 5.3 Y-Zr-Ti-Fe合金的相结构和储氢性能 |
| 5.3.1 Y-Zr-Ti-Fe合金的微观结构及其结构稳定性 |
| 5.3.2 Y-Zr-Ti-Fe合金的储氢性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结及展望 |
| 全文总结 |
| 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）钛基合金复合材料的电化学储氢研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 镍氢(Ni-MH)电池的简介 |
| 1.2.1 Ni-MH电池的反应原理 |
| 1.2.2 Ni-MH电池的发展历史 |
| 1.3 镍氢(Ni-MH)电池用储氢合金 |
| 1.3.1 AB_5型储氢合金 |
| 1.3.2 AB_2型储氢合金 |
| 1.3.3 AB_3型和A_2B_7型合金 |
| 1.3.4 AB型储氢合金 |
| 1.3.5 Mg-Ni基储氢合金 |
| 1.3.6 Ti-Ni基储氢合金 |
| 1.3.7 Zr-Ni基储氢合金 |
| 1.4 本论文的研究目的和内容 |
| 1.4.1 本论文的研究目的 |
| 1.4.2 本论文研究的内容 |
| 第2章 实验仪器设备和实验方法 |
| 2.1 实验药品及仪器设备 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.2 材料的制备方法 |
| 2.2.1 机械合金化法(MA) |
| 2.3 电极材料微观结构的表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4 材料的电化学性能表征 |
| 2.4.1 模拟电池的制备 |
| 2.4.2 放电容量及循环稳定性测试 |
| 2.4.3 高倍率放电性能测试(HRD) |
| 2.4.4 阻抗与阶跃测试 |
| 2.4.5 线性极化测试 |
| 第3章 含准晶相的MWCNTs对 Ti_(49)Zr_(26)Ni_(25)合金的电化学储氢性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 Ti_(49)Zr_(26)Ni_(25)合金的制备 |
| 3.2.2 MWCNTs的制备 |
| 3.2.3 Ti_(49)Zr_(26)Ni_(25)+MWCNTs复合材料的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的微观结构 |
| 3.3.2 材料的电化学性能 |
| 3.3.3 材料的动力学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 介孔α-Fe2O3颗粒对Ti_(49)Zr_(26)Ni_(25)合金的电化学储氢性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 α-Fe2O3的制备 |
| 4.2.2 Ti_(49)Zr_(26)Ni_(25)+α-Fe2O3 复合材料的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料的微观结构 |
| 4.3.2 材料的电化学性能 |
| 4.3.3 材料的动力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Cd/Pd核/壳粒子的覆盖对Ti_(49)Zr_(26)Ni_(25) 合金的电化学储氢性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 Cd/Pd核/壳材料的制备 |
| 5.2.2 Ti_(49)Zr_(26)Ni_(25)+Cd/Pd复合材料的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 材料的微观结构 |
| 5.3.2 材料的电化学性能 |
| 5.3.3 材料的动力学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（6）钴硼合金的改性及其电化学储氢性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二次电池的特点 |
| 1.3 Ni-MH电池的工作原理 |
| 1.4 电化学性能与储氢性能之间的关系 |
| 1.5 用于镍氢电池负极材料储氢合金的研究现状 |
| 1.5.1 AB_5型(稀土系)储氢合金 |
| 1.5.2 AB_2型(锆系)储氢合金 |
| 1.5.3 A_2B_7型和AB_3型RE-Mg-Ni基超晶格储氢合金 |
| 1.5.4 AB型(钛系)储氢合金 |
| 1.5.5 A_2B型(镁系)储氢合金 |
| 1.5.6 钴系储氢合金的研究现状 |
| 1.6 本文研究的目的和内容 |
| 第二章 实验方法和实验仪器 |
| 2.1 实验药品及仪器设备 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.2 材料的制备方法 |
| 2.2.1 高温固相法 |
| 2.3 电极材料微观结构的表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 X射线能谱仪成分分析(EDS) |
| 2.4 材料的电化学性能表征 |
| 2.4.1 模拟电池的制备 |
| 2.4.2 放电容量及循环稳定性测试 |
| 2.4.3 高倍率放电性能 |
| 2.4.4 循环伏安测试(CV) |
| 2.4.5 电化学阻抗谱测试(EIS) |
| 2.4.6 线性极化测试(LSV) |
| 2.4.7 电极腐蚀曲线测试 |
| 第三章 Pd的添加对Co_2B合金电化学储氢性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的微观结构 |
| 3.3.2 材料的电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 碳纤维与Co_3O_4纳米颗粒对Co_2B合金电化学性能的协同影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料的微观结构 |
| 4.3.2 材料的电化学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 两种添加铜方法对Co_2B合金电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 材料的微观结构 |
| 5.3.2 材料的电化学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（7）Mg及Mn替代对La-Y-Ni系储氢合金电化学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 储氢合金电极材料发展及分类 |
| 1.2.1 储氢合金电极材料发展 |
| 1.2.2 储氢合金电极材料的分类 |
| 1.3 RE-Mg-Ni系 ABn型合金电极材料 |
| 1.3.1 ABn型电极材料中关键相的研究现状 |
| 1.3.2 A侧元素替代对电化学性能的影响 |
| 1.3.3 B侧元素替代对电化学性能的影响 |
| 1.3.4 多元素协同替代对合金电化学性能的影响 |
| 1.4 La-Y-Ni系 ABn型合金电极材料研究进展 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 实验及计算方法 |
| 2.1 合金制备方法 |
| 2.1.1 合金熔炼方法 |
| 2.1.2 合金退火工艺 |
| 2.1.3 合金组分分析 |
| 2.2 微观结构表征 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 扫描电镜分析 |
| 2.2.3 透射电镜分析 |
| 2.2.4 粒度分析方法 |
| 2.3 电化学性能测试 |
| 2.3.1 储氢合金电极制备 |
| 2.3.2 恒流充/放电测试 |
| 2.3.3 电化学动力学性能测试 |
| 2.4 第一性原理计算方法 |
| 第三章 RE-Mg-Ni(RE=Nd,Ce,Y)体系电化学容量图 |
| 3.1 电化学容量图计算方法 |
| 3.2 Nd-Mg-Ni体系电化学容量图 |
| 3.3 Ce-Mg-Ni体系电化学容量图 |
| 3.4 Y-Mg-Ni体系电化学容量图 |
| 3.5 基于电化学容量图的储氢合金电极材料设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Mg含量对LaY_2Ni_9 合金电化学性能的影响 |
| 4.1 Mg替代Y后 LaY_2Ni_9 合金的微观组织及相结构 |
| 4.2 Mg替代Y对 LaY_2Ni_9 合金恒流充放电性能的影响 |
| 4.3 Mg替代Y对 LaY_2Ni_9 合金电化学动力学性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Mn替代Ni对 La_(5.42)Y_(18.50)Ni_(76.08) 合金电化学性能的影响 |
| 5.1 Mn替代Ni对 La-Y-Ni合金微观组织及相结构的影响 |
| 5.2 Mn替代Ni对合金电极恒流充放电性能的影响 |
| 5.2.1 活化及最大放电容量 |
| 5.2.2 循环稳定性 |
| 5.3 Mn替代Ni对合金电极电化学动力学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 Mg和 Mn共同替代对La-Y-Ni系储氢合金电化学性能的影响 |
| 6.1 LaY_(1.25)Mg_(0.75)Ni_(9-x)Mn_x合金的相组成及电化学性能 |
| 6.1.1 LaY_(1.25)Mg_(0.75)Ni_(9-x)Mn_x合金相组成 |
| 6.1.2 LaY_(1.25)Mg_(0.75)Ni_(9-x)Mn_x合金电化学性能 |
| 6.2 La_(0.71)Y_(2.16-x)Mg_xNi_(8.3)Mn_(0.7) 合金相组成及电化学性能 |
| 6.2.1 La_(0.71)Y_(2.16-x)Mg_xNi_(8.3)Mn_(0.7) 合金相组成 |
| 6.2.2 La_(0.71)Y_(2.16-x)Mg_xNi_(8.3)Mn_(0.7) 合金电化学性能 |
| 6.3 Mg和Mn共同替代作用机理 |
| 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 |
| 作者在攻读博士学位期间公开发表的论文和所获奖项 |
| 作者在攻读博士学位期间所作项目 |
| 致谢 |
（8）钴基合金复合材料电极的电化学储氢性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 镍-金属氢化物(Ni-MH)电池的简介 |
| 1.2.1 Ni-MH电池的工作原理 |
| 1.2.2 Ni-MH电池的特点 |
| 1.2.3 Ni-MH电池的发展历程 |
| 1.3 电化学性能与储氢性能之间的关系 |
| 1.4 用于Ni-MH电池负极材料储氢合金的研究现状 |
| 1.4.1 AB_5型稀土系储氢合金 |
| 1.4.2 AB_2型Laves相储氢合金 |
| 1.4.3 A_2B_7型和AB_3型RE-Mg-Ni基超晶格储氢合金 |
| 1.4.4 AB型钛系储氢合金 |
| 1.4.5 Co基储氢合金 |
| 1.4.6 Mg基储氢合金 |
| 1.5 本论文的研究目的和内容 |
| 1.5.1 本论文的研究目的 |
| 1.5.2 本论文研究的内容 |
| 第二章 实验方法和实验仪器 |
| 2.1 实验药品及仪器设备 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.2 材料的制备方法 |
| 2.2.1 机械合金化法(球磨法) |
| 2.3 电极材料微观结构的表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4 材料的电化学性能表征 |
| 2.4.1 模拟电池的制备 |
| 2.4.2 放电容量及循环稳定性测试 |
| 2.4.3 高倍率放电性能 |
| 2.4.4 循环伏安测试(CV) |
| 2.4.5 阻抗与阶跃测试 |
| 2.4.6 线性极化测试 |
| 第三章 Pd对Co_(0.9)Cu_(0.1)Si合金电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的微观结构 |
| 3.3.2 材料的电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Li修饰的多壁碳纳米管对Co_(0.9)Cu_(0.1)Si合金电化学储氢性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料的微观结构 |
| 4.3.2 材料的电化学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 介孔α-Fe_2O_3纳米颗粒对Co_(0.9)Cu_(0.1)Si合金电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 材料的微观结构 |
| 5.3.2 材料的电化学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（9）稀土元素取代对Ca-Mg-Ni化合物储氢性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 储氢合金的理论基础 |
| 1.1.1 储氢合金的简介 |
| 1.1.2 储氢合金的吸放氢反应机理 |
| 1.1.3 储氢合金的吸放氢热力学 |
| 1.1.4 储氢合金的吸放氢热力学 |
| 1.1.5 Ni/MH电池的发展概况和工作原理 |
| 1.1.6 提高储氢合金性能的方法 |
| 1.2 传统储氢合金的研究概况 |
| 1.2.1 AB5 型稀土系合金 |
| 1.2.2 Ti和Zr基AB_2型合金 |
| 1.2.3 Mg基非晶和纳米晶合金 |
| 1.2.4 Ti-V基多组分多相合金 |
| 1.3 新型超点阵R-Mg-Ni合金的研究现状 |
| 1.3.1 R-Mg-Ni超点阵合金的晶体结构 |
| 1.3.2 R-Mg-Ni超点阵合金的储氢性能 |
| 1.4 Ca-Mg-Ni合金的研究进展 |
| 1.5 本文研究目的和内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 合金样品的设计与制备 |
| 2.1.1 实验材料的选择 |
| 2.1.2 样品的制备工艺 |
| 2.2 样品的结构表征 |
| 2.2.1 XRD分析与结构精修 |
| 2.2.2 高分辨透射电镜分析 |
| 2.3 样品的气态储氢性能测试 |
| 2.3.1 P-C-T装置的测试原理 |
| 2.3.2 样品的活化处理 |
| 2.3.3 样品的热力学性能测试 |
| 2.4 样品的电化学储氢性能测试 |
| 2.4.1 合金电极的制备与测试装置 |
| 2.4.2 合金电化学测试方法 |
| 第三章 稀土元素取代对CaMgNi_4的结构和储氢性能的影响 |
| 3.1 合金的相结构 |
| 3.2 合金的气态储氢特性 |
| 3.3 合金电极的电化学性能 |
| 3.3.1 充放电活化性能与最大放电容量 |
| 3.3.2 充放电循环稳定性 |
| 3.3.3 动电位极化与腐蚀行为 |
| 3.3.4 放电曲线 |
| 3.4 合金电极的动力学性能 |
| 3.4.1 高倍率放电性能 |
| 3.4.2 恒电位阶跃与电化学阻抗 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 稀土元素取代对Ca_2MgNi_9的结构和储氢性能的影响 |
| 4.1 合金的相结构 |
| 4.2 合金的气态储氢特性 |
| 4.3 合金电极的电化学性能 |
| 4.3.1 充放电活化性能与最大放电容量 |
| 4.3.2 充放电循环稳定性 |
| 4.3.3 动电位极化与腐蚀行为 |
| 4.3.4 放电曲线 |
| 4.4 合金电极的动力学性能 |
| 4.4.1 高倍率放电性能 |
| 4.4.2 恒电位阶跃与电化学阻抗 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 稀土元素取代对Ca_3MgNi_(14)的结构和储氢性能的影响 |
| 5.1 合金的相结构 |
| 5.2 合金的气态储氢特性 |
| 5.3 合金电极的电化学性能 |
| 5.3.1 充放电活化性能与最大放电容量 |
| 5.3.2 充放电循环稳定性 |
| 5.3.3 动电位极化与腐蚀行为 |
| 5.3.4 放电曲线 |
| 5.4 合金电极的动力学性能 |
| 5.4.1 高倍率放电性能 |
| 5.4.2 恒电位阶跃与电化学阻抗 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究的主要结论 |
| 6.2 对今后工作的建议 |
| 参考文献 |
| 在校研究成果 |
| 致谢 |
（10）元素替代对Y系AB2型储氢合金结构和性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氢能概况 |
| 1.2 氢的储存 |
| 1.2.1 物理机制储氢 |
| 1.2.2 化学法储氢 |
| 1.3 金属氢化物的工作原理 |
| 1.4 AB_2型Laves相储氢合金的研究进展 |
| 1.4.1 AB_2型储氢合金相结构 |
| 1.4.2 AB_2型Laves相合金的储氢特性 |
| 1.5 AB_2型储氢合金的改性 |
| 1.5.1 合金化 |
| 1.5.3 AB_2型储氢合金的活化 |
| 1.5.4 非化学计量比对储氢性能影响 |
| 1.5.5 热处理对储氢合金性能影响 |
| 1.6 本文研究依据和主要内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验流程 |
| 2.2 储氢合金的制备 |
| 2.2.1 实验原材料 |
| 2.2.2 合金设计 |
| 2.3 合金熔炼及热处理 |
| 2.4 合金的结构表征 |
| 2.4.1 X射线衍射分析 |
| 2.4.2 扫描电镜和能谱仪分析 |
| 2.5 储氢性能测试 |
| 2.5.1 吸放氢动力学性能测试 |
| 2.5.2 脱氢PCI测试 |
| 2.6 第一性原理计算方法 |
| 第三章 Zr替代对YFe_2合金的结构和储氢性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Y-Zr-Fe合金在不同状态的结构特征 |
| 3.3 Y-Zr-Fe合金的储氢性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Y-Zr-Fe-Co和Y-Zr-Ti-Fe四元体系的储氢性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Y-Zr-Fe-Co合金的结构与储氢性能 |
| 4.2.1 Y-Zr-Fe-Co合金不同状态下的相结构 |
| 4.2.2 Y-Zr-Fe-Co合金的储氢性能 |
| 4.3 Y-Zr-Ti-Fe合金的结构与储氢性能 |
| 4.3.1 Y-Zr-Ti-Fe不同状态下的相结构 |
| 4.3.2 Y-Zr-Ti-Fe合金的储氢性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 其他Y基AB_2三元储氢体系的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Y-Fe-Mo体系的相结构和储氢性能 |
| 5.2.1 Y-Fe-Mo的相结构 |
| 5.2.2 Y-Fe-Mo合金的储氢性能 |
| 5.3 Y-Zr-Ni体系的相结构和储氢性能 |
| 5.3.1 Y-Zr-Ni的相结构 |
| 5.3.2 Y-Zr-Ni合金的储氢性能 |
| 5.3.3 Y-Zr-Ni体系氢致非晶化的解释 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、Ti基AB_2 Laves相合金的结构与电化学性能（论文参考文献）
- [1]La-Y-Ni基储氢合金单相超晶格结构和容量衰减机理研究[D]. 何向阳. 内蒙古大学, 2021(12)
- [2]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)
- [3]退火后LaMgNi3.9Mn0.2合金相结构与吸放氢检测与研究[D]. 陈亚方. 河北大学, 2020(08)
- [4]合金化方法调控YFe2型储氢合金的相结构与储氢特性[D]. 陈瑜竹. 华南理工大学, 2020(02)
- [5]钛基合金复合材料的电化学储氢研究[D]. 吕东芳. 长春理工大学, 2020(01)
- [6]钴硼合金的改性及其电化学储氢性能的研究[D]. 吕健. 长春理工大学, 2020(01)
- [7]Mg及Mn替代对La-Y-Ni系储氢合金电化学性能的影响[D]. 时雨. 上海大学, 2019(02)
- [8]钴基合金复合材料电极的电化学储氢性能[D]. 陶星. 长春理工大学, 2019(01)
- [9]稀土元素取代对Ca-Mg-Ni化合物储氢性能的影响[D]. 臧佳贺. 安徽工业大学, 2019(02)
- [10]元素替代对Y系AB2型储氢合金结构和性能的影响研究[D]. 庞浩良. 华南理工大学, 2018(12)