论文题目: 无钕AB5型贮氢合金成分与低温放电行为的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料学
作者: 陶明大
导师: 涂铭旌
关键词: 稀土,贮氢合金,低温性能,宽温区镍氢电池
文献来源: 四川大学
发表年度: 2005
论文摘要: 现已广泛应用的镍氢电池由于其低温性能较差,在军事装置和寒冷地区等领域的推广受限。影响镍氢电池低温性能的关键是贮氢合金。本文在分析评述国内外相关研究现状及存在问题的基础上,提出并重点研究了无钕AB5型（LaCePr）（NiCoMnAl）5贮氢合金成分对低温性能的影响规律及其作用机制,得到了如下重要的研究结果: 1.系统研究了A侧成分和B侧成分及非化学计量比对贮氢合金在—40℃低温下0.2C和0.4C放电容量和常温0.2C和1C放电容量的影响规律。 1) A侧成分影响规律:（1）单一稀土贮氢合金。CeB5合金的低温放电容量远高于LaB5和PrB5合金,而LaB5的低温放电容量比PrB5稍高。（2）二元稀土贮氢合金。铈含量的增加有利于合金低温放电容量的提高,而镧和镨的增加不利于合金的低温放电。当合金中镧或镨的含量在20%—40%范围内时,合金的低温放电容量随镧和镨的变化而基本保持不变,且含镧合金的容量比含镨合金的容量高得多。（3）三元稀土贮氢合金。对均匀设计试验结果的回归分析表明,合金的低温放电容量与合金中铈含量的平方呈正相关。（4）在均匀设计的基础上增加三元稀土合金中的铈含量引起合金低温放电容量下降。（5）在均匀设计的基础上改变三元稀土合金中镨的含量,发现一定的镨有利于合金的低温放电容量。 2) B侧成分影响规律:（1）B侧成分的均匀设计表明,合金的低温放电容量与合金钴的含量呈负相关。（2）在均匀设计的基础上改变钴的含量,发现合金的低温放电容量随钴含量的增加先减小后增大。（3）在均匀设计的基础上改变铝的含量,发现合金的低温放电容量随铝含量的增加有增大的趋势。（4）在
论文目录:
摘要
ABSTRACT
目录
1 绪论
1.1 研究贮氢合金的意义
1.2 贮氢合金的发展
1.3 贮氢合金吸放氢原理
1.4 贮氢合金的应用
1.5 AB_5型稀土系贮氢电极合金目前存在的问题
1.6 本文的研究背景分析
1.7 本文研究内容及技术路线
2 文献综述—AB_5型贮氢合金的研究进展
2.1 镍氢电池对贮氢合金的要求
2.2 LaNi_5的晶体结构及氢在晶体中的占位
2.3 AB_5型贮氢合金及其氢化物的电子结构
2.4 成分对AB_5型贮氢合金常温性能的影响
2.5 制备工艺对AB_5型贮氢合金常温性能的影响
2.6 成分及制备工艺对贮氢合金低温性能的影响
3 实验材料及实验方法
3.1 贮氢合金粉的制备
3.2 贮氢合金电极的制备
3.3 贮氢合金电极电化学性能的测试
3.4 D型镍氢电池的制备与电化学性能的测试
3.5 X射线衍射分析
4 A侧成分对贮氢合金常温及低温性能的影响
4.1 单一稀土对贮氢合金常温及低温电化学性能的影响
4.2 二元稀土对贮氢合金常温及低温电化学性能的影响
4.3 三元稀土对贮氢合金常温及低温电化学性能的影响
4.3.1 三元稀土的均匀设计及回归分析
4.3.2 铈对三元稀土贮氢合金常温及低温性能的影响
4.3.3 镨对三元稀土贮氢合金常温及低温性能的影响
4.4 本章小结
5 B侧成分对贮氢合金常温及低温性能的影响
5.1 B侧成分的均匀设计及回归分析
5.2 钴对贮氢合金常温及低温性能的影响
5.3 铝对贮氢合金常温及低温性能的影响
5.4 锰对贮氢合金常温及低温性能的影响
5.5 本章小结
6 非化学计量比对贮氢合金低温及常温性能的影响
6.1 过化学计量比对贮氢合金低温及常温性能的影响
6.2 欠化学计量比对贮氢合金低温及常温性能的影响
6.3 本章小结
7 合金组元对贮氢合金低温性能影响机制分析
7.1 合金组元对氢扩散的影响机制分析
7.2 合金组元对电极表面电荷转移过程的影响分析
7.3 合金组元对前置转化和随后转化过程的影响
7.4 本章小结
8 无钕稀土系低温贮氢合金在镍氢电池中的应用
8.1 D型镍氢电池的常温电化学性能
8.2 D型镍氢电池的低温放电性能
8.3 镍氢电池的高温性能
8.4 本实验结果与同类产品的对比
8.5 本实验结果与军方招标指标的对比
8.6 本章小结
9 结论
参考文献
本文创新点
附件
声明
致谢
发布时间: 2005-10-08
参考文献
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