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Mg22Y2Ni10Cu2储氢合金活化和吸氢性能 被引量：8
1
作者 孙昊 赵凤光 +2 位作者 冯佃臣 任慧平 张羊换 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期387-393,共7页
在0.04 MPa氦气保护下,采用中频感应熔炼炉冶炼了,以少量Y和Cu分别替代部分Mg和Ni的Mg2Ni型储氢合金,并对合金的结构形貌、相组成、气态吸氢活化与性能进行了系统的研究。研究结果表明:铸态Mg22Y2Ni10Cu2合金具有典型的片层状共晶组织特... 在0.04 MPa氦气保护下,采用中频感应熔炼炉冶炼了,以少量Y和Cu分别替代部分Mg和Ni的Mg2Ni型储氢合金,并对合金的结构形貌、相组成、气态吸氢活化与性能进行了系统的研究。研究结果表明:铸态Mg22Y2Ni10Cu2合金具有典型的片层状共晶组织特征,其组成相为Mg2Ni,YMgNi4和少量的Mg相;合金在3 MPa,300℃下5次吸放氢完全活化,Mg和Mg2Ni相能够可逆吸放氢,但在首次活化过程中,Mg2Ni相只有部分转变为Mg2NiH4,而Mg相则能够完全转变为MgH2;同时发现YMgNi4相虽多次吸放氢循环后,都未发现有非晶化现象发生,表明该相与REMgNi4(RE=La,Nd)等其他拉弗斯相相比,具有更高的结构稳定性;合金的吸氢动力学曲线用Avrami-Erofofeev法拟合后表明合金吸氢是一维形核和长大过程;测试了合金的平衡压力-浓度等温(PCT)曲线,计算合金的热力学参数为Mg相的氢化焓变(ΔH)和熵变(ΔS)分别为-78.1 kJ·mol-1,-133.9J·K-1·mol-1,而Mg2Ni相的氢化ΔH和ΔS则分别为-51.8 kJ·mol-1,-103.0J·K-1·mol-1,合金的热力学性能明显改善,表明添加Y和Cu对Mg2Ni型合金的吸氢性能具有一定的催化作用。 展开更多
关键词 mg22y2ni10cu2 活化 ymgni4 氢化焓变(ΔH) 熵变(ΔS)
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球磨Mg22Y2Ni10Cu2+x%Ni复合材料储氢性能研究 被引量：5
2
作者 孙昊 冯佃臣 +1 位作者 任慧平 张羊换 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期14-20,共7页
采用不同球磨时间（10，20，30，40h）制备了Mgz2Y2Ni10Cu2＋x％Ni（x=0，50，100，150；质量分数）复合材料，并对材料的结构、形貌、电化学及动力学储氢性能进行了系统的研究。分析了球磨时间和镍添加量对Mg22Y：Ni10Cu2合金储氢性能... 采用不同球磨时间（10，20，30，40h）制备了Mgz2Y2Ni10Cu2＋x％Ni（x=0，50，100，150；质量分数）复合材料，并对材料的结构、形貌、电化学及动力学储氢性能进行了系统的研究。分析了球磨时间和镍添加量对Mg22Y：Ni10Cu2合金储氢性能的影响。结果表明，球磨可以改善合金的显微结构，促进合金中非晶、纳米晶的形成，而镍的加入显著促进了该过程的进行，使复合材料中非晶、纳米晶的含量大幅度升高；随球磨时间和镍复合量的增加，合金放电比容量显著增加，当复合镍为x=100、球磨时间为40h时，其值已达到最大的669．7mAh·g^-1。循环稳定性的改善也较为明显，复合镍x=150、球磨20h试样的s20已经达到了80％。此外，球磨和镍的添加还可以明显优化合金的高倍率放电、交流阻抗和动电位极化等动力学性能。此外，包覆于合金表面的镍不但对合金性能起到催化作用，提高了合金的表面活性，还有效地提高了合金的综合储氢性能。 展开更多
关键词 mg22y2ni10cu2 合金 球磨 非晶-纳米晶 复合镍 电化学性能
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Mg22 Y2Ni10 Cu2储氢合金的放氢性能 被引量：3
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作者 孙昊 贾凯波 +2 位作者 赵凤光 张羊换 任慧平 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期100-106,共7页
采用中频感应炉冶炼了添加少量Y和Cu的Mg 2Ni型储氢合金,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、透射电子显微镜对合金不同状态下的物相结构与显微组织进行测试,借助基于Sieverts法的吸放氢设备和差示扫描量热仪测试合金的放氢... 采用中频感应炉冶炼了添加少量Y和Cu的Mg 2Ni型储氢合金,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、透射电子显微镜对合金不同状态下的物相结构与显微组织进行测试,借助基于Sieverts法的吸放氢设备和差示扫描量热仪测试合金的放氢性能,研究合金在等温与连续加热条件下的放氢过程和放氢活化能,并讨论相应的放氢机制。结果表明:铸态合金呈片层状组织,其主相为Mg 2Ni,YMgNi 4,并含有少量Mg;在前6次放氢中,每次达到90%最大放氢量所用时间分别为446,418,360,354,342 s和336 s;对等温放氢曲线拟合的结果表明:合金脱氢过程是以随机成核和随后生长的机制完成;等温放氢时的活化能E a=67.6 kJ/mol,而连续升温时的放氢活化能E a=69.5 kJ/mol;同时发现,505 K和512 K为Mg 2NiH 4相的晶型转变点,且Mg 2NiH 4比MgH 2先行放氢。 展开更多
关键词 mg22 y2 ni10 cu2储氢合金 放氢性能 活化能 随机成核 随后生长
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球磨对Mg_(22)Y_(2)Ni_(10)Cu_(2)+50%Ni复合材料电化学性能的影响 被引量：2
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作者 赵凤光 贾凯波 孙昊 《内蒙古科技大学学报》 CAS 2021年第3期240-245,共6页
将通过真空冶炼获得的Mg_(22)Y_(2)Ni_(10)Cu_(2)合金与其自身质量分数50%的Ni粉混合后,分别进行了10,20,30和40 h的球磨.之后,研究了球磨时间对复合材料的结构和电化学储氢性能的影响.结果表明:经过10 h球磨后,材料Mg_(2)Ni,Mg,YMgNi_... 将通过真空冶炼获得的Mg_(22)Y_(2)Ni_(10)Cu_(2)合金与其自身质量分数50%的Ni粉混合后,分别进行了10,20,30和40 h的球磨.之后,研究了球磨时间对复合材料的结构和电化学储氢性能的影响.结果表明:经过10 h球磨后,材料Mg_(2)Ni,Mg,YMgNi_(4)相,以及添加的单质Ni构成;随着球磨时间的延长,XRD的衍射峰明显减弱,复合材料的晶粒明显细化,甚至形成了纳米晶以及非晶组织.电化学性能测试结果表明:随着球磨时间的延长,材料的放电比容量逐渐增加,球磨40 h时材料最大放电比容量达到了423.2 mAh/g,同时球磨能够明显改善合金的动力学性能,球磨40 h的合金具有较好的高倍率放电性能、较小的电极电荷转移阻力和较大的极限电流密度.但球磨过程弱化了合金的循环稳定性. 展开更多
关键词 mg_(22)y_(2)ni_(10)cu_(2) 球磨 电化学性能
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