熔盐电脱氧法制备CeNi5

论文摘要

AB5型CeNi5贮氢合金由于具有较高的放电容量、适中的吸放氢平台压力已成为新型高容量稀土系贮氢电极合金的一个重要研究方向。本文采用熔盐电脱氧法制备储氢合金(CeNi5)。该方法是先将NiO和CeO2粉末混合物压制成片体,烧结后的片体作为电脱氧反应的阴极,高纯石墨棒作阳极。电解质采用CaCl2和NaCl混合熔盐,工作电压为3.4v。其方法简化了AB5型CeNi5贮氢合金的制备工艺。本实验比较了四种不同的前驱体制备方法；研究了前驱体烧结温度,烧结时间；和电解温度,电解时间,对电脱氧产物的影响。然后又测试了前驱体的孔隙率,通过SEM, EDS, XRD的检测,表征了前驱体和电解产物的微观形貌,成份。结果显示出采用球磨方法混合的NiO和Ce02氧化物,压片后在1200℃烧结5小时,烧结后的片体在900℃下进行电脱氧反应12小时的条件,会有CeNi5合金生成,了解到同时有电解中间体CeOCl生成。分析得到NiO和CeO2粉末混合物在熔盐体系的反应进程。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 贮氢合金的分类及其基本性质
• 1.1.1 储氢合金的分类
• 1.1.2 贮氢合金性能比较
• 5型贮氢合金'>1.2 AB₅型贮氢合金
• 5结构及其氢化物的结构'>1.2.1 LaNi₅结构及其氢化物的结构
• 1.3 储氢合金的储氢机理
• 1.4 贮氢合金的制备方法
• 1.4.1 电弧炉熔炼法
• 1.4.2 感应炉熔炼法
• 1.4.3 自蔓延高温合成法
• 1.4.4 机械合金化（MA）法
• 1.4.5 固相烧结法
• 1.4.6 还原扩散法
• 1.4.7 FFC简介
• 1.5 储氢合金的应用
• 1.5.1 氢的贮存与运输
• 1.5.2 氢燃料汽车
• 1.5.3 贮热致冷
• 1.5.4 氢压缩机
• 1.5.5 镍-金属氢化物电池
• 5储氢合金的现状以及前景'>1.6 CeNi₅储氢合金的现状以及前景
• 1.6.1 研究开发现状
• 1.6.2 生产规模现状
• 1.6.3 市场销售现状
• 1.6.4 展望
• 1.7 本论文研究的内容
• 1.7.1 本论文研究意义
• 1.7.2 本论文研究内容
• 第二章 实验原理与方法
• 2.1 实验原理
• 2.1.1 熔盐电脱氧原理
• 2.1.2 熔盐的选择
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 实验内容
• 2.2.2 实验步骤
• 2.3 实验装置及主要原料
• 2.3.1 实验装置
• 2.3.2 实验药品
• 2.4 电脱氧产物的检测
• 2.4.1 电脱氧产物的物相与形貌表征
• 2.4.2 孔隙率的测定
• 第三章 熔盐电脱氧法制备储氢合金CeNi5
• 3.1 前驱体的制备方法对电脱氧反应的影响
• 3.1.1 烧结片体的形貌
• 3.1.2 电脱氧产物的检测结果分析
• 3.1.3 小结
• 3.2 烧结对电脱氧反应的影响
• 3.2.1 烧结后阴极片成分及形貌
• 3.2.2 烧结温度对电脱氧产物的影响
• 3.2.3 烧结时间对电脱氧反应的影响
• 3.2.4 小结
• 3.2.5 后期电解电流升高的原因分析
• 3.3 电解温度对电脱氧的影响
• 3.3.1 电脱氧过程电流随时间变化曲线分析
• 3.3.2 电脱氧产物的XRD、SEM、EDS分析
• 3.4 电解时间对电脱氧的影响
• 3.4.1 电脱氧产物的XRD、SEM
• 3.5 关于除去电脱氧中间产物CeOCl的研究
• 3.6 小结
• 第四章 结论
• 4.1 结论
• 4.2 对今后研究的建议
• 参考文献
• 致谢