本文關(guān)鍵詞：La-Ni-Mn貯氫合金的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的研究

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【摘要】：本文以La-Ni-Mn體系貯氫合金作為研究對(duì)象,研究?jī)?nèi)容包括:La-Ni-Mn基準(zhǔn)合金化學(xué)計(jì)量比的確定;稀土元素Nd、Ce、Pr、Gd、Er和Y對(duì)La-Ni-Mn合金的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響;硼元素對(duì)La-Ni-Mn合金的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。研究了添加不同Mn含量的La1.0Ni4.0Mnx(x=0.05~0.5)合金體系。結(jié)果表明,系列合金體系均是由La Ni5相、La Ni3相和La2Ni7相三相組成。隨著Mn元素含量的增加,合金電極的最大放電容量增大、高倍率性能、循環(huán)穩(wěn)定性和高溫放電性能均得到改善。當(dāng)Mn元素添加量x=0.5時(shí),La-Ni-Mn合金體系綜合性能最佳。因此依此合金La1.0Ni4.0Mn0.5為基準(zhǔn)合金。研究了稀土元素Nd和Ce對(duì)La1.0Ni4.0Mn0.5合金結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,La1.0Ni4.0Mn0.5Ndx(x=0.005~0.05)和La1.0Ni4.0Mn0.5Cex(x=0.005~0.05)系列中,當(dāng)Nd元素和Ce元素添加量為x=0.01時(shí),合金體系綜合性能最佳。以稀土元素添加量x=0.01為基礎(chǔ),對(duì)La1.0Ni4.0Mn0.5M0.01(x=Pr,Gd,Er,Y)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:系列稀土合金的電化學(xué)性能均較基準(zhǔn)合金有所改善,且系列合金的綜合電化學(xué)性能的優(yōu)良對(duì)比結(jié)果:合金Gd合金Pr合金Er合金Y。研究了硼元素的不同添加量對(duì)基準(zhǔn)合金體系的影響La1.0Ni4.0Mn0.5-Bx(x=0.3~0.9)。結(jié)果表明,硼元素添加量為x=0.3的La-Ni-Mn合金體系的綜合電化學(xué)性能最佳。
【關(guān)鍵詞】：鎳氫電池 La-Ni-Mn 電化學(xué)性能 稀土元素 硼
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG139.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 鎳氫電池概述9
• 1.2 鎳氫電池的工作原理9-11
• 1.2.1 鎳氫電池的正極材料簡(jiǎn)要介紹9
• 1.2.2 鎳氫電池的負(fù)極材料簡(jiǎn)要介紹9-10
• 1.2.3 鎳氫電池的電化學(xué)機(jī)理10-11
• 1.3 貯氫合金的反應(yīng)原理的介紹11-12
• 1.3.1 貯氫合金的貯氫原因11
• 1.3.2 貯氫合金電極的失效原因11-12
• 1.4 貯氫合金的發(fā)展12-15
• 1.4.1 貯氫合金作為負(fù)極材料應(yīng)具備的條件12
• 1.4.2 貯氫合金的分類(lèi)12-15
• 1.5 貯氫合金性能改進(jìn)的方法15
• 1.6 本文的選題和研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 實(shí)驗(yàn)部分17-21
• 2.1 實(shí)驗(yàn)流程和儀器17-18
• 2.2 合金成分設(shè)計(jì)及樣品制備18
• 2.2.1 合金成分設(shè)計(jì)18
• 2.2.2 合金樣品制備18
• 2.3 貯氫合金的結(jié)構(gòu)分析18
• 2.3.1 XRD分析18
• 2.3.2 SEM分析18
• 2.4 貯氫合金的電化學(xué)性能18-21
• 2.4.1 合金電極的制備18-19
• 2.4.2 合金的電化學(xué)性能的測(cè)試19-21
• 第3章 La_(1.0)Ni_(4.0)Mn_x(x=0.05~0.5)貯氫合金電極結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的研究21-29
• 3.1 引言21
• 3.2 合金的組織和相結(jié)構(gòu)21-23
• 3.3 活化性能和最大放電容量23-24
• 3.4 循環(huán)穩(wěn)定性24-25
• 3.5 高倍率放電性能25-26
• 3.6 高溫放電性能26
• 3.7 自放電性能26-27
• 3.8 本章小結(jié)27-29
• 第4章 添加稀土元素對(duì)La-Ni-Mn貯氫合金電極體系的性能的影響29-46
• 4.1 引言29
• 4.2 La_(1.0)Ni_(4.0)Mn_(0.5)Nd_x(x=0.005~0.05)合金電極的性能的研究29-35
• 4.2.1 合金的組織和相結(jié)構(gòu)29-31
• 4.2.2 活化性能和最大放電容量31-32
• 4.2.3 循環(huán)穩(wěn)定性32-33
• 4.2.4 高倍率放電性能和動(dòng)力學(xué)性能33-34
• 4.2.5 高溫放電性能34
• 4.2.6 自放電性能34-35
• 4.3 La_(1.0)Ni_(4.0)Mn_(0.5)Ce_x(x=0.005~0.05)合金電極的性能的研究35-41
• 4.3.1 合金的組織和相結(jié)構(gòu)35-36
• 4.3.2 活化性能和最大放電容量36-38
• 4.3.3 循環(huán)穩(wěn)定性38
• 4.3.4 高倍率放電性能和動(dòng)力學(xué)性能38-39
• 4.3.5 高溫放電性能39-40
• 4.3.6 自放電性能40-41
• 4.4 La_(1.0)Ni_(4.0)Mn_(0.5)M_(0.01)(M=Pr,Gd,Er,Y)合金電極的研究41-44
• 4.4.1 合金的組織和相結(jié)構(gòu)41-42
• 4.4.2 活化性能和最大放電容量42
• 4.4.3 循環(huán)穩(wěn)定性能42-43
• 4.4.4 高倍率放電性能和動(dòng)力學(xué)性能43-44
• 4.4.5 高溫放電性能44
• 4.5 本章小結(jié)44-46
• 第5章 添加B對(duì)La-Ni-Mn貯氫合金電極體系的性能的影響46-54
• 5.1 引言46
• 5.2 合金的組織和相結(jié)構(gòu)46-48
• 5.3 活化性能和最大放電容量48-49
• 5.4 循環(huán)穩(wěn)定性49-50
• 5.5 高倍率放電性能和動(dòng)力學(xué)性能50-51
• 5.6 高溫放電性能51-52
• 5.7 自放電性能52-53
• 5.8 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果60-61
• 致謝61-62
• 作者簡(jiǎn)介62

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：847888