一、LaNi_5-Mg合金的机械合金化合成与表征（论文文献综述）
刘晓雪[1]（2020）在《La-RE-Mg-Ni-Al（RE=Nd,Sm）基AB4型贮氢合金负极材料的结构和电化学性能》文中提出本文通过感应熔炼方法制备了La-RE-Mg-Ni-Al基贮氢合金,并通过不同温度下退火热处理,生成了一种新型AB4相结构合金。研究了合金AB4相的相结构转变机制,并测试了不同合金电极样品的电化学性能,研究退火热处理对相结构及合金电化学及动力学性能的影响以及AB4相对于Pr5Co19相合金的电化学性能的影响。研究结果表明,铸态La-Sm-Nd-Mg-Ni-Al基合金中含有LaNi5、MgCu4Sn、Ce5Co19三相结构。经900℃下12 h热处理后MgCu4Sn相消失,La Ni5相减少,产生新相Ce2Ni7相。产生的新相Ce2Ni7相又会和剩余未反应完全的LaNi5相继续产生包晶反应,向Ce5Co19相转换,Ce5Co19相含量增加。退火热处理温度升至960℃时,Ce2Ni7、LaNi5两相完全消失,出现Pr5Co19相,最大放电容量为369.8 mAh g-1。在970℃退火条件下形成Pr5Co19相单相合金。在975℃退火条件下AB4相出现Pr5Co19相消失不见,200周容量保持率为83.2%,在-40℃时放电容量可达138.5 mAh g-1,高倍率性能由24.93%（铸态合金）提高到34.06%。其交换电流密度I0、极限电流密度及氢扩散系数均大于其他热处理态合金,说明AB4相出现有利于合金的高倍率性能。制备Pr5Co19单相合金及含有AB4及Pr5Co19的两相的La-Sm-Mg-Ni-Al系合金,并研究其电化学性能和储氢性能。结果表明,随着AB4相含量的增加,并未改变Pr5Co19相的微观构型,且提高了合金的最大放电容量,表现出较好的高倍率性能及吸放氢性能。并通过其储氢性能的对比研究发现,AB4相含量的增加,使得氢化物生成焓升高,脱氢焓降低,提高了合金的热力学性能,氢化物的稳定性降低,氢原子在较高的电流密度下的扩散更容易,从而表现出更好的高倍率放电性能。
陈亚方[2]（2020）在《退火后LaMgNi3.9Mn0.2合金相结构与吸放氢检测与研究》文中进行了进一步梳理近年来,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。
李亚琴[3]（2019）在《高镁含量镁—铝基合金储氢性能及机理研究》文中指出金属镁的质量储氢密度高达7.6 wt.%,被认为是最理想的车载储氢材料之一。然而,镁氢化物分解温度过高以及氢化/脱氢动力学性能极差的缺点导致其尚未实现实际应用。为改善上述性能,并保持高的质量储氢密度,本文将金属 Al与 Mg合金化,制备了球磨态Mg90Al10+x wt.%CeO2（x=0,1,3,5,8）合金和铸态Mg100-yAly（y=10,20,30,40）合金,并进一步将铸态Mg90Al10合金与Nd合金化,制备了铸态NdmMg90-mAl10（m=2,5,8,10）合金。结合相组成、微观形貌及晶体结构的变化,阐明了合金储氢性能的改善机理。具体内容如下:（1）对比了球磨态及铸态Mg90Al10合金的微观结构和储氢性能。球磨态及铸态Mg90Al10合金的主相均为Mg相,第二相分别为A1相和Mg17A112相。相比于纯Mg,球磨态及铸态Mg90Al10合金氢化物的热力学稳定性更低,吸放氢反应速率更快。热力学稳定性的降低归因于Al原子固溶进Mg的晶胞,导致Mg相晶胞体积减小。吸放氢反应动力学性能的改善归因于合金晶粒尺寸的减小和多相结构的生成。（2）在球磨态Mg90Al10合金的制备过程中加入纳米Ce02粉末能够增加球磨效率。球磨态Mg90A110+x wt.%CeO2（x=1,3,5,8）合金中除了Mg相、Al相和Ce02相外,还生成了一定含量的Mg17A112相。添加纳米Ce02粉末后,Al在Mg中的固溶度有所增加,晶粒尺寸略有减小。Ce02相在氢化过程中消失,转变成了 Al4Ce相。相比于球磨态Mg90Al10合金,其氢化物分解条件得到进一步降低,活化性能和吸放氢反应动力学性能更好。（3）研究了 Al含量对铸态Mg-Al合金微观结构及储氢性能的影响。结果表明,随着Al含量的增加,合金中的Mg相含量逐渐减少,Mg17Al12相含量逐渐增加。当Al含量为10 at.%时,合金的放氢反应动力学性能最好。然而添加过量的A1会导致合金的吸氢量大幅减少,吸放氢反应动力学性能变差。铸态Mg100-yAly（y=10,20,30）合金中MgH2相的放氢反应焓先减小后增大,这与合金中Mg相晶胞体积的变化有关。另外,Mg17Al12相和Mg2Al3相氢化物的放氢反应焓比Mg相小,说明这两相氢化物的热力学稳定性更低。（4）研究了 Nd含量对铸态Mg90Al10合金微观结构及储氢性能的影响。铸态Nd2Mg88Al10合金由主相Mg相,第二相Mg17Al12相和Al2Nd相组成。铸态Nd5Mg85Al10合金中Mg17Al12相完全消失,Al2Nd相含量有所增加,同时形成了 Mg（Nd）固溶体相。铸态Nd8Mg82Al10合金中除了 Mg相和Al2Nd相外,还生成了Mg12Nd相和Mg3Nd相。铸态Nd10Mg80Al10合金则由Mg12Nd相、Mg3Nd相和Al11Mg0.9Nd相组成。性能测试结果表明,与Nd合金化能够显着改善合金的活化性能和吸放氢反应速率,但会导致放氢反应焓有所增加。
张剑峰[4]（2019）在《Mg/Ti-Cr-V复合储氢材料的制备及表征》文中提出氢能储运问题是制约氢能推广应用的关键环节之一,高容量储氢材料是解决这一问题的有效手段,镁基储氢材料具有储氢容量高、资源丰富、价格低廉等优点而成为最具吸引力的储氢材料之一,但它吸/放氢动力学性能差、放氢温度高,从而限制了实际应用。为解决上述问题,本文通过向镁基材料中引入热力学稳定性较低的可逆储氢相,并合成亚稳定γ’-MgH2相,获得具有纳米晶结构的镁基复合储氢材料,通过多相协同放氢效应,降低材料的放氢工作温度,提高吸/放氢动力学性能。首先,通过优化Ti-Cr-V合金成分,筛选出与Mg/MgH2体系热稳定性相近的固溶体合金。其次,通过原位氢化反应球磨实现Mg与Ti-Cr-V合金在纳米尺度的复合,进而改善Mg/MgH2体系的热力学性能和动力学性能,降低Mg/MgH2体系的吸/放氢温度。最后,综合运用扫描电镜、X射线衍射、透射电子显微镜等手段,研究材料物相组成、显微形貌结构在吸/放氢过程中的变化,测试复合材料的热稳定性能、压力-组成-等温曲线和吸/放氢动力学性能,探讨了Mg/Ti-Cr-V复合储氢材料热力学和动力学性能改善的机理。采用高能机械球磨方法在氢气气氛下制备Mg/20wt%Ti0.45Cr0.35V0.2复合储氢材料,通过分析物相组成、显微结构分析、DSC测试方法优化球磨工艺参数。结果表明,在球料比为100:1、转速为400rpm、球磨时间为8h的工艺条件下,Mg/20wt%Ti0.45Cr0.35V0.2复合材料开始分解温度为260℃、亚稳定相γ-MgH2含量最高。在优化得到的球磨工艺基础上,原位氢化球磨合成Mg/x wt%Ti0.45Cr0.35V0.2（x=5,10,20,30）复合材料。当x=20时,分解温度最低、动力学性能优于其他复合材料。由P-C-I测试可知,与相同条件下制备的纯MgH2相比,Mg/20wt%Ti0.45Cr0.35V0.2复合材料的吸/放氢焓变分别减小了2.14/11.65kJ/（mol H2）。虽然添加Ti0.45Cr0.35V0.2合金改善了MgH2的热力学性能,但其吸/放氢焓变依然高于理论值。因此需要对Ti-Cr-V合金成分优化,进一步改善复合材料热力学性能。为了探究不同Ti-Cr-V合金对复合材料储氢性能的影响,因此制备分解温度为227-310℃的 TixCr0.8-xV0.2（x=0.25,0.35,0.45,0.55）合金,通过原位氢化球磨制备Mg/20wt%TixCr0.8-xV0.2复合材料。DSC结果表明,复合材料分解温度随TixCr0.8-xV0.2合金分解温度减小而减小,当x=0.35时,该复合材料放氢分解温度为256℃。由P-C-I曲线可知,该复合材料吸/放氢焓变分别为-69.53/70.60kJ/（mol H2）。由此可知,采用分解温度为227℃的Ti0.35Cr0.45V0.2合金与镁复合,进一步实现了复合材料热力学性能的改善。此结论为我们改善Mg/MgH2体系热力学性能指出了新方向,即分解温度较低的Ti-Cr-V合金具备进一步降低吸/放氢焓变的潜力。在以上研究的基础上,为了进一步降低复合材料分解温度,制备了分解温度为170-220℃的Ti-Cr-Vx（x=0.4,0.6,0.8;Ti/Cr=2:3）合金,通过原位氢化球磨合成Mg/20wt%Ti-Cr-Vx复合材料。TEM结果表明,经过高能球磨后获得了纳米尺度复合的γ’-MgH2、β-MgH2、Ti0.16Cr0.24V0.6Hy多相复合材料。Mg/20wt%Ti-Cr-Vx复合材料分解温度随Ti-Cr-VxHy分解温度减小呈现非单调变化趋势。当x=0.6时,Mg/20wt%Ti0.16Cr0.24V0.6分解温度达到极小值225℃,反应活化能为76.32kJ/mol。此外,该复合材料的放氢焓变为54.16kJ/（mol H2）,相比于纯镁理论焓变值,大幅度改善了热力学性能。由分析可知,纳米尺度复合的y-MgH2/β-MgH2/Ti0.16Cr0.24V0.6Hy三相之间的协同效应是热力学性能失稳的主要原因。此外,该复合材料在室温、30min内的吸氢量为3.93wt%;在270℃下可逆储氢容量为5.96wt%。γ’-MgH2对于改善镁基复合材料储氢性能具有重要作用,但是亚稳定相γ-MgH2稳定性受温度影响较大。γ-MgH2含量随着吸/放氢温度增加而减小,当该复合材料在270℃下经历吸/放氢循环后,复合材料中γ-MgH2相消失,此外其含量随着循环次数增加而减小,8次吸/放氢循环后γ-MgH2相含量为2.94wt%。因此为了维持γ-MgH2/Ti0.16Cr0.24V0.6Hy/β-MgH2之间的协同效应,降低吸/放氢工作温度是目前重要任务。
郝畔[5]（2019）在《LaNi5基复合储氢材料的制备及性能研究》文中认为氢能是能源危机背景下最符合人类需求的最佳能源。但是,储氢技术的落后严重制约了氢能源的发展。上世纪六十年代,LaNi5合金被发现具有良好的可逆储氢性能,具有较高的安全性以及可观的储氢能量密度而受到广泛关注。但是储氢容量较低和吸氢速率一般制约了其实际应用。本论文以LaNi5为基础原始材料,分别以碳纳米管（CNTs）和Mg为添加材料,在氢气气氛下使用机械球磨法使两种材料进行复合,以期得到具有高的吸放氢量和较快的吸放氢速度的复合储氢材料;研究原材料成分和球磨工艺对复合储氢材料的微观形貌、相组成以及吸氢性能的影响规律,探究其内在机理。主要研究成果为:（1）随着CNTs添加量的增加,LaNi5-CNTs复合储氢材料的吸氢速率呈现出先加快后减慢的现象,原因在于CNTs的加入为氢进入合金表面提供了通道,加速了其扩散速率,但是如果CNTs过多,其互相交织缠绕,对氢进入合金的通道进行阻塞导致性能下降;随着球磨时间的增加,材料的吸氢性能也呈现出先增加后减小的现象,这是因为球磨时间增加,CNTs两端被充分打开,使得氢可以更快的扩散到合金内部,但是如果球磨时间过长,会使CNTs丧失管状结构,从而对复合材料的吸氢性能产生不利影响。在CNTs添加量为10 wt%且球磨时间为20 min时,LaNi5-CNTs复合材料的吸氢速率最快。（2）通过对LaNi5与Mg进行机械球磨,可以生成纳米尺寸的Mg H2和Mg2Ni H4等氢化物,LaNi5-Mg复合材料的吸氢量和吸氢速率得到了一定的提升。随着Mg含量的增加,LaNi5-Mg复合材料的吸氢速率和吸氢量呈现出先增大后减小的规律,适当的Mg元素能够改善复合材料的动力学性能;随着球磨时间的增加,LaNi5-Mg复合材料的吸氢动力学得到改善,但是球磨时间过长,会使材料晶粒过于细化,产生团聚现象,对材料的吸氢动力学性能产生不利影响。在球磨时间为60 h,Mg添加量在30 wt%时,LaNi5-Mg复合材料的吸氢量最高可达4.0 wt%。
袁泽明[6]（2017）在《RE5Mg41（RE=Pr、Nd、Sm）基复合材料的制备、微观结构及贮氢性能研究》文中研究指明镁基贮氢材料具有较高的贮氢量、丰富的原料储量、低廉的成本等诸多优点,成为最有发展前景的贮氢材料之一。稀土元素与Mg合金化能有效改善镁基材料的贮氢性能。特别是微观结构优化的REMg12、RE2Mg17和RE5Mg41合金可以作为高性能的贮氢材料。为了提高镁基贮氢材料动力学性能,本文采用真空感应熔炼制备了 RE5Mg41（RE = Pr、Nd、Sm）二元合金。对合金的微观结构和贮氢性能进行了详细的研究。然后,将优选出的Sm5Mg41合金与不同的纳米颗粒添加剂进行球磨,最大限度地提高其贮氢性能。研究了合金化、纳米化、催化等改性方法对稀土镁基合金的气态贮氢性能和微观结构的影响,并从热力学和动力学方面对其贮氢性能改善的机理进行了详细研究。铸态RE5Mg41（RE = Pr、Nd、Sm）合金由5:41主相及少量第二相1:3和1:12组成;在吸氢后,转变为100纳米以下的稀土氢化物纳米颗粒均匀生长于MgH2纳米晶基体相的复合结构;而放氢后则演变为第二相纳米稀土氢化物颗粒均匀分布于Mg纳米晶基体相的复合结构。反应途径分别为:Pr5Mg41+PrMg12+PrMg3 +H2→PrH2+Pr8H18.96+MgH2（?）PrH2+Mg+H2;NdsMg41+NdMg12+NdMg3+H2→Nd2H5+MgH2（?）Nd2H5+Mg+H2;Sm5Mg41+SmMg3+H2→Sm3H7+MgH2（?）Sm3H7+Mg+H2。稀土氢化物纳米颗粒具有氢泵效应,能对RE5Mg41（RE = Pr、Nd、Sm）合金的吸放氢反应起到催化效果,显着提高其吸放氢动力学性能,放氢活化能Ea（de）分别为 140.595、139.191、135.280 kJ/molH2。RE = Pr 合金的氢化焓△Habs≈-76.899 kJ/mol H2,RE=Nd 合金的氢化焓△Habs≈-79.375 kJ/mol H2,RE=Sm合金的氢化焓△Habs ≈-76.519 kJ/mol H2。说明Sm与Mg的合金化具有最佳的贮氢性能,其可逆贮氢容量达5 wt.%。延长球磨时间导致Sm5Mg41合金从多晶结构逐渐演变为纳米晶、非晶。随着球磨时间的增加,纳米晶的相含量会先增加后减少。球磨10小时Sm5Mg41合金主要由具有大量亚晶界的纳米晶相组成,同时出现了少量2nm以下的非晶。进一步延长球磨时间会导致纳米晶相减少,非晶相的含量和尺寸会增加。当球磨时间为5、10、20、30小时,球磨Sm5Mg41合金的放氢活化能分别为128.19、112.934、125.902、126.928 kJ/molH2;氢化焓变△Hab 分别为-82.3868、77.5161、79.0047、80.0761 kJ/molH2。球磨10小时Sm5Mg41合金具有最佳的贮氢性能,可逆贮氢容量达 4.9 wt.%。研究了纳米颗粒CoS2和MoS2催化剂对球磨态Sm5Mg41合金微观结构和贮氢性能的影响,通过球磨0～10 wt.%的CoS2或MoS2纳米颗粒（颗粒尺寸≤30纳米）和铸态Sm5Mg41合金（颗粒尺寸≤75微米）,分别制备了 Sm5Mg41+xwt.%M（x = 0、5、10;M = CoS2、MoS2）合金。结果表明,CoS2和MoS2纳米颗粒镶嵌在合金纳米结构表面,且包含诸如位错、晶界、孪晶等晶体缺陷。这些微观结构有益于降低吸放氢反应所需克服的能量势垒,从而改善合金的吸放氢动力学性能。球磨态合金由Sm5Mg41和SmMg3相组成,且球磨细化了其晶粒尺寸。氢化以后生成MgH2和Sm3H7相;然而再次放氢后,仅有Mg和Sm3H7相。Sm5Mg41+ 5 wt.%M（M = CoS2、MoS2）放氢活化能分别是 101.67、68.25 kJ/molH2。添加MoS2合金吸放氢焓变较添加CoS2略少,因此,相对于CoS2催化剂,添加MoS2对改善球磨合金的贮氢特性更有效。研究了添加不同含量的纳米石墨（NG）对Sm5Mg41合金的微观结构及贮氢性能的影响。通过球磨10小时制备了 Sm5Mg4+xwt.%NG（x = 0、2、4、8、12）复合材料。合金主要由纳米晶的Sm5Mg41和SmMg3两相构成,吸氢后形成Sm3H7和MgH2相,放氢后为新生成Mg相和保留不变的Sm3H7相。球磨添加NG可以有效细化晶粒,改善合金的微观结构,形成纳米晶。NG以纳米片的形式镶嵌于合金表面及内部,促进了纳米晶结构的产生及纳米晶镁的析出,同时增加了一些晶体缺陷,包括位错、晶界和孪晶等。这些晶体缺陷及纳米界面可以降低吸氢和放氢反应需克服的总势垒,从而改善合金的贮氢动力学性能。对于x = 2、4、8、12 的合金,其放氢活化能分别为 132.076、128.056、112.882、112.348 kJ/mol H2,其吸氢焓变分别为-79.181、-78.091、-76.296、-76.089 kJ/molH2,说明通过加入NG增加晶体缺陷及纳米界面,可以降低合金的热力学稳定性。
李一鸣[7]（2016）在《RE-Mg-Ni合金电化学储氢性能及容量衰退机理》文中研究说明作为新一代镍氢电池负极用材料,RE-Mg-Ni（3≤B/A<5）系储氢合金在放电容量和高倍放电能力上都较传统AB5合金拥有更大的潜力。然而,RE-Mg-Ni系合金在电化学循环过程中容量的快速衰退是限制其应用的瓶颈之一。明确合金在循环过程中的失效机制是改善合金循环稳定性的前提。本文以RE-Mg-Ni合金的失效机理同其组织结构的内在联系为出发点,研究了RE-Mg-Ni合金的组织结构、储氢性能和失效行为特征。具体包括:研究了铸态La1.7Mg0.3Ni7和La1.6Mg0.4Ni7合金退火处理后的组织演变,并结合计算相图分析了退火过程中的相变行为。发现:铸态和退火合金之间存在明显的组织遗传性。铸态合金冷却速度较快区域的晶粒细小,LaNi5相含量较低,主相为（La,Mg）Ni3和（La,Mg）2Ni7;退火后（La,Mg）2Ni7的含量更高。退火合金中的（La,Mg）2Ni7与（La,Mg）5Ni19相,以及LaNi5与（La,Mg）5Ni19相之间存在[10-10]//[10-10],（0001）//（0001）的取向关系。退火过程中三元La-Mg-Ni相通过台阶方式长大,台阶面平行于结构的（0001）面,在垂直[0001]的方向上增殖。研究了La2MgNi9,La1.5Mg0.5Ni7和La4MgNi19合金的失效行为。发现,不同相的腐蚀程度存在差异,富Mg相表现出更严重的腐蚀倾向,三种合金的本征耐腐蚀性逐渐提高。化合物相的显微硬度随B侧计量比提高而增大,但其抗粉化能力依次降低。合金气态和电化学循环后均发生了氢致非晶,同时伴随歧化分解为LaNi5、Ni、LaH3和MgH2。La-Mg-Ni体系中化合物相的结构稳定性随其B侧计量比的增加而增强。氢致非晶显着降低了合金的气态和电化学储氢能力。La-Mg-Ni相氢致非晶的发生是非热激活过程,其程度随吸氢量、吸氢速度的增加和吸氢温度的降低而加剧。研究了快淬-退火处理对La2MgNi9、La1.5Mg0.5Ni7和La4MgNi19合金组织结构和储氢性能的影响。发现:快淬冷速的提高细化了晶粒,提高了LaNi5相含量,降低了放电容量,但显着提高了电化学循环稳定性。退火提高了快淬合金的放电性能和高倍率放电能力,但降低了电化学循环稳定性。快淬合金细小的晶粒虽然有利于多相协同效应和氢扩散能力,但电化学反应阻抗远大于粗晶组织,导致其高倍率放电能力较差。快淬合金具有优异的抗粉化性能。退火虽然提高了合金的本征耐腐蚀性,但退火后形成的显微台阶和氧化质点使合金容易开裂,损害了抗粉化性能,从而导致合金电化学循环稳定性降低。研究了Co、Al、Zn部分替代Ni对La2Mg(Ni1-x,Mx)9（x=0.1,0.15,0.2）合金以及Y、Ce、Nd全部替代La对RE1.5Mg0.5Ni7合金组织结构和储氢性能的影响。在La2Mg(Ni0.8,Co0.2)9合金中发现了新型的A7B23结构,该结构由3个[AB5]和2个[A2B4]子单元构成的亚单元沿c轴按照A-B-A-B的方式排列构成。Co提高了合金的电化学放电能力和循环稳定性,但降低了高倍放电性能。Co加重了合金的粉化,但有利于合金结构稳定性和本征耐腐蚀性的提高。Al恶化了合金的抗粉化能力,但有利于合金本征耐腐蚀性的提高。Zn有利于抗粉化能力和A2B7型相本征耐腐蚀性的提高。然而,Al和Zn的增加均使合金难以放氢,并显着提高了AB5和AB2型相的含量,损害了合金的气态和电化学储氢能力。Y、Ce、Nd替代使吸氢平台过高,降低了合金的放电能力。Nd有利提高了合金的结构稳定性和电化学循环寿命,Y显着提高了合金的本征耐腐蚀性。
杨泰[8]（2016）在《非晶/纳米晶Mg-Y基贮氢材料的制备及吸放氢性能研究》文中指出Mg由于其贮氢密度高、资源丰富、价格低廉等优点而被认为是最具潜力的贮氢材料。本文首先综述了贮氢材料吸放氢基本原理及Mg基贮氢材料的发展状况和研究进展。在对Mg基贮氢材料研究进展的基础上,本文确定以Mg-Y二元合金为研究起点,然后优化到Mg-Y-M（M=Ni,Co,Mn,Cu,Al）三元合金,并采用真空快淬、机械球磨结合Ni、石墨催化等方法,寻求改善Mg基材料吸放氢动力学性能和降低放氢温度的有效途径。本文首先用真空感应熔炼的方法制备了 Mg24Yx（x=1-5）合金,详细研究了合金的相组成及微观结构,发现材料主要由Mg以及Mg24Y5相组成。合金首次吸氢时其中的Mg24Y5相就发生歧化反应Mg24Y5 + H2 → Mg + YH2 → MgH2 + YH2+ YH3,后续的可逆吸放氢循环为MgH2（?）Mg + H2。Mg24Y3合金内部具有大量细密的共晶组织,使得该合金具有最快的放氢速率及最低的放氢温度。与动力学性能不同,Y含量对合金的热力学性能影响不大。在Mg24Y3合金基础上加入第三组元M（M=Ni、Co、Mn、Cu、Al）,制备了铸态Mg-Y-M三元合金,并详细研究了合金的相结构及贮氢性能。铸态Mg24Y3M（M=Ni,Co,Mn,Cu,Al）合金同样由多相组成,主相均为Mg24Y5。其中,Ni的加入显着提升了合金的吸氢及放氢动力学性能,放氢峰值温度下降至313℃,放氢反应活化能也下降至64kJ/mol。此外,Co、Mn、Al均促进了合金的放氢速率,但Cu的加入反而降低了合金的放氢性能。添加Ni、Cu后合金均在较高的压力下出现窄的小平台,较低压力下的的大平台对应Mg+ H2（?）MgH2吸放氢反应,而较高压力下的小平台分别对应于Mg2Ni + H2（?）Mg2NiH4和Mg2Cu + H2（?）MgH2 + MgCu2的吸放氢过程。用真空快淬技术制备了 Mg24Y3、Mg24Y3Ni合金,其中快淬Mg24Y3合金为纳米晶结构,而Mg24Y3Ni合金为非晶结构。具有非晶结构的Mg24Y3Ni合金在第一次吸氢时即发生晶化现象,吸放氢性能与铸态合金基本一致。研究了球磨时间对Mg24Y3Ni合金结构及吸放氢性能的影响,发现球磨过程中Mg24Y5以及YMg12Ni相衍射峰显着宽化,并在球磨作用下转化为Mg相,降低了合金的吸放氢性能。在球磨过程中加入适量的石墨可使得合金颗粒变成薄片状结构,吸放氢性能得到一定程度的提升,但过量的石墨会降低球磨过程中的研磨效率,从而降低了合金的吸放氢性能。测试了球磨Mg24Y3Ni合金的吸放氢p-c-T曲线,结果表明球磨时间及石墨添加均对合金的热力学性能影响不大。采用机械球磨方法制备了 Mg24Y3-Ni-C复合材料,并详细研究了石墨和Ni添加量对材料结构及贮氢性能的影响。研究结果表明,添加3wt.%的石墨可提升Mg24Y3-5wt.%Ni材料的吸放氢动力学性能,且放氢峰值温度降低至301℃。但过量的石墨降低了球磨过程中的研磨效率,从而大幅降低了材料的吸放氢动力学性能。Ni的加入可显着提升Mg24Y3-3wt.%C复合材料的吸放氢性能,当Ni含量大于3wt.%时材料具有极快的吸氢速率,在100℃下经过30s后均可达到饱和吸氢量的90%以上。随着Ni含量的增加,放氢反应活化能显着降低,放氢速率速率得到了明显提升,放氢峰值温度也从375℃（0wt.%Ni）下降至282℃（20wt.%Ni）。但是Ni以及石墨的加入均不可避免地降低了材料的可逆吸放氢容量,且添加量越多,贮氢容量越低。若同时考虑材料的可逆贮氢容量及吸放氢动力学性能,球磨Mg24Y3-3wt.%C-5wt.%Ni复合材料具有最好的综合贮氢性能。
林怀俊[9]（2014）在《镁基纳米复合材料和金属玻璃的储氢性能》文中研究指明镁基材料具有高的储氢和储能密度、吸放氢可逆性好、资源丰富、价格低廉和环境友好等优点，是有良好应用前景的一类储氢、储热和储能材料。但是其过高的吸放氢温度和制备工艺存在诸多不足等问题严重地限制了其实际应用，同时，镁基材料缺乏基础储氢理论的重大突破使得科学家在改善其性能的道路上步履维艰。本文绪论部分首先综述氢能经济、金属氢化物的发展历史，继而分析镁基储氢材料的研究现状，重点指出其存在的主要问题以及应对的方法。在本博士论文研究中，我们提出用原位纳米化和金属玻璃来改善储氢性能等两条研究思路。在制备工艺上，重点开发易于工业化的方法制备纳米晶合金和金属玻璃。在基础研究上着重其微观结构、储氢性能和储氢机理。一方面，改善镁基材料的储氢性能，阐明其微观机理，也为其大规模应用提供新型高效的制备途径；另一方面，通过研究金属玻璃的储氢性能为储氢材料领域开发一条新颖的道路，并对氢能源相关器件和材料、非晶态材料的微观结构和物理性质等研究起到一定的理论支撑作用。本文第二章在传统的Mg3LaNi0.1合金的基础上，通过快速凝固处理改善了感应熔炼造成的晶粒粗大和不均匀性并研究了其储氢性能提升的微观机理。快速凝固处理可以显着地提高镁基合金的储氢动力学性能、降低吸放氢温度，并提高材料的可逆储氢量。快淬Mg3LaNi0.1合金的储氢量达到3.1wt.%，脱氢起始温度低至224oC。快淬处理之后合金晶粒得到细化，同时均匀性得到有效提升，进而使得氢化反应获得的氢化物的均匀性得到改善，纳米结构的LaH3和Mg2NiH4催化剂弥散分布也有利于MgH2的吸放氢反应。另一方面，我们还对Mg-Ce-Ni体系的玻璃形成范围（GFR）进行研究，借此找到含镁量最高的非晶成分Mg90Ce5Ni5，并对比研究其晶态和非晶态合金的储氢性能以及其微观机理。结果表明镁基材料体系的成分设计对改善其储氢性能有着重要作用，本文研究思路对镁基储氢材料的成分设计有一定的指引作用。本文第三章研究了活化工艺对镁基快淬合金的微观结构和储氢性能的影响，指出较高的氢压力和较低的活化温度有利于从非晶合金转变为晶粒细小的纳米氢化物复合材料，简单地通过控制活化工艺可以获得晶粒尺寸约10nm的氢化物复合物，显着地提高其动力学性能，研究结果为提高镁基材料的储氢性能提供了一条简单、高效的途径。另一方面我们还研究了镁基纳米复合氢化物材料在吸放氢循环过程中的微观结构和储氢性能演变，指出了在吸放氢循环过程中材料的晶粒、颗粒尺寸逐渐增大而导致材料无法得到热力学层面的改性，对于镁基储氢材料的实际应用中有一定的指导意义。本文第四章将Mg-Ce-Ni非晶合金作为前驱体制备纳米MgH2-Mg2NiH4-CeH2.73复合物，在此基础上通过氧化处理的方法原位合成纳米MgH2-Mg2NiH4-CeH2.73/CeO2复合物。通过HRTEM、EDS和FFT等证明CeH2.73/CeO2是具有立方对立方共生结构的纳米颗粒，发现纳米CeH2.73/CeO2共生相可以显着地提高MgH2的储氢性能，当CeH2.73和CeO2的摩尔比为1:1的情况下对MgH2脱氢的催化效果最好，MgH2的脱氢温度降低了210oC。通过原位HRTEM观察和第一性原理计算等阐明了纳米CeH2.73/CeO2共生相对MgH2脱氢性能提升的催化机理，指出了CeH2.73/CeO2界面处的自发脱氢效应是催化效应的主要原因，纳米CeH2.73/CeO2共生相是一类新型的―氢泵‖。本文第五章研究了一系列镁基金属玻璃的储氢性能。在室温下，镁基非晶结构与储氢量有密切关系，非晶含量越高越有利于氢的存储，非晶态的Mg90Ce5Ni5合金吸氢量约为晶态结构的两倍。在较高温度下（但低于晶化温度Tx）镁基金属玻璃可以大量吸氢接近5wt.%，比起同成分的晶态材料储氢量具有明显优势，吸氢之后金属玻璃转变为金属玻璃氢化物，Raman光谱表明镁金属原子对随着吸氢量增大而变得越来越有序，AFM和球差矫正HRTEM直接观察了吸氢前后金属玻璃的原子结构转变，XPS表明生成的金属玻璃氢化物为介于晶态Mg和MgH2的中间状态，通过对脱氢过程观察和理论计算模拟等方法研究了氢在金属玻璃中的占位。另一方面，我们还通过成分和结构调控、尺寸降低和添加催化剂的方法改善镁基金属玻璃的储氢性能，将镁基金属玻璃的起始脱氢温度降低至约150oC。研究结果表明镁基金属玻璃是一类新型的氢能材料，在氢相关领域有着广阔的应用潜能。
赵鑫[10]（2014）在《金属化合物添加剂对Mg2Ni基储氢合金储氢性能的影响和机理研究》文中进行了进一步梳理Mg2Ni合金因其在较温和条件下具有良好的可逆储氢性能，成为最具发展潜力的储氢材料之一。然而，由于具有较高的吸/放氢温度和较差的储氢动力学性能等缺点，限制了其实际应用范围。为了改善Mg2Ni合金的储氢性能，本文选择了稀土氢化物、Ti和Nb的氢化物/氮化物以及轻质储氢材料作为添加剂，通过球磨处理的方法制备了一系列Mg2Ni合金与添加剂组成的复合材料，系统地研究了复合材料的微观结构和储氢性能，探讨了复合材料的吸/放氢反应历程以及添加剂在吸/放氢过程中的催化机制。利用LaMg2Ni的氢化分解特性，研究了原位生成的LaH3对Mg2Ni合金储氢性能的影响。发现Mg2Ni+20wt.%LaMg2Ni复合材料能够在473K下实现100%可逆吸/放氢，其储氢容量达到了3.22wt.%，并且现出良好的吸/放氢动力学性能。这是由于在复合材料中，原位生成的LaH3对Mg2Ni合金储氢性能表现出高的催化活性，同时增加了复合材料中的相界面，有利于H的吸附和脱附。Mg2Ni+10wt.%TiN复合材料的初始放氢温度与纯Mg2Ni样品相比降低了13K；并且在423K下，该复合材料在100s内的吸氢容量达到3.08wt.%。这是由于N原子与H原子间存在的相互作用可以削弱Mg2NiH4中Mg-H和Ni-H的键强，从而可明显降低复合材料氢化物的热力学稳定性。添加Ti和Nb的氢化物（TiH2和NbH）后，Mg2Ni合金的储氢性能也得到了显着改善。由于Nb的电负性与Ti相比更强，因此Mg2Ni+10wt.%NbH复合材料的放氢热力学性能改善更为明显，其初始放氢温度与纯Mg2Ni样品相比降低了10K。通过球磨处理方法制备了以LaH3-TiH2作为复合添加剂的Mg2Ni+10wt.%（LaH3-TiH2）复合材料，与纯Mg2Ni相比，复合材料的初始放氢温度降低了18K，并且在523K下、2h内的等温放氢容量提高了0.44wt.%。这是由于在复合添加剂中，TiH2促进了LaH3的放氢反应，使其转变为LaH2，从而提高了La的氢化物对Mg2Ni合金储氢性能的催化效果。在Mg2Ni+10wt.%（LaH3-TiH2）复合材料吸/放氢循环过程中，复合添加剂中的TiH2与Mg2Ni基体反应生成Mg3TiNi2相，增加了复合材料中H的吸附界面，使得复合材料的吸氢动力学性能得到进一步提升。经过72次吸/放氢循环后，Mg2Ni+10wt.%（LaH3-TiH2）复合材料在373K下、400s内的吸氢容量与初次活化后的复合材料相比提高了1.26wt.%。稀土氢化物PrH2.92和CeH2.29的加入使4LiBH4+5Mg2NiH4复合材料在活化过程中生成的絮状Mg均匀的附着在颗粒表面，并呈现单一的海绵状多孔结构，增加了生成Mg与H的接触面积，降低了复合材料在吸/放氢过程中H原子的扩散距离。与4LiBH4+5Mg2NiH4复合材料相比，加入稀土氢化物PrH2.92和CeH2.29后，复合材料的初始放氢温度分别降低了25K和29K，并且在573K、1000s内的放氢速率分别提高了1.95wt.%/h和0.73wt.%/h。
二、LaNi_5-Mg合金的机械合金化合成与表征（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、LaNi_5-Mg合金的机械合金化合成与表征（论文提纲范文）
（1）La-RE-Mg-Ni-Al（RE=Nd,Sm）基AB4型贮氢合金负极材料的结构和电化学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 Ni/MH电池工作原理 |
| 1.3 贮氢合金材料的分类及其研究现状 |
| 1.3.1 AB_5型贮氢合金 |
| 1.3.2 AB_2型贮氢合金 |
| 1.3.3 A_2B型贮氢合金 |
| 1.3.4 AB型贮氢合金 |
| 1.4 La–Mg–Ni基合金的晶型及其研究现状 |
| 1.4.1 La–Mg–Ni系贮氢合金结构 |
| 1.4.2 AB_3型La–Mg–Ni基贮氢合金的研究进展 |
| 1.4.3 A_2B_7型La–Mg–Ni基贮氢合金的研究进展 |
| 1.4.4 A_5B_(19)型La–Mg–Ni基电极材料的研究状况 |
| 1.4.5 AB_4型La–Mg–Ni基电极材料的研究状况 |
| 1.5 RE–Mg–Ni-Al基合金的研究现状 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料和方法 |
| 2.1 实验设备及材料 |
| 2.2 贮氢合金的制备 |
| 2.3 合金化学组成与晶体结构的测定 |
| 2.4 贮氢合金电极的制备 |
| 2.5 合金电极电化学性能测试 |
| 2.5.1 电化学测试装置 |
| 2.5.2 电化学性能测试方法 |
| 2.6 合金电极动力学性能参数测试 |
| 2.6.1 动力学性能测试装置 |
| 2.6.2 动力学性能测试方法 |
| 2.7 贮氢合金储氢动力学测试 |
| 第3章 贮氢合金La-Sm-Nd-Mg-Ni-Al基的AB_4 相结构生成机制及电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相结构转变过程 |
| 3.3 电化学压力-组成(P-C)等温曲线 |
| 3.4 电化学性能 |
| 3.4.1 最大放电容量与循环稳定性 |
| 3.4.2 低温性能 |
| 3.4.3 高倍率放电性能(HRD) |
| 3.5 合金的动力学性能 |
| 3.5.1 线性极化与交换电流密度 |
| 3.5.2 阳极极化与极限电流密度 |
| 3.5.3 恒电位阶跃与氢扩散系数 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 La-Sm-Mg-Ni-Al系AB_4型和A_5B_(19)型合金的相结构与电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 合金的微观相结构 |
| 4.3 合金的电化学性能 |
| 4.3.1 最大放电容量与循环稳定性 |
| 4.3.2 高倍率放电性能(HRD) |
| 4.4 合金的储氢P-C-T性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）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 |
（3）高镁含量镁—铝基合金储氢性能及机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 研发应用背景 |
| 2.2 原理发展概述 |
| 2.3 储氢合金类型 |
| 2.3.1 稀土系储氢合金 |
| 2.3.2 钛系储氢合金 |
| 2.3.3 锆系储氢合金 |
| 2.3.4 镧-镁-镍系储氢合金 |
| 2.3.5 镁系储氢合金 |
| 2.4 镁-铝系储氢合金 |
| 2.5 储氢合金相关模型 |
| 2.5.1 动力学模型 |
| 2.5.2 热力学模型 |
| 2.6 本文的研究思路及主要研究内容 |
| 2.6.1 研究思路 |
| 2.6.2 研究内容 |
| 3 材料制备及研究方法 |
| 3.1 材料制备 |
| 3.1.1 成分设计 |
| 3.1.2 原材料规格 |
| 3.1.3 铸态合金制备 |
| 3.1.4 球磨态合金制备 |
| 3.1.5 粉末样品制备 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 微观结构表征 |
| 3.2.2 气态性能测试 |
| 4 球磨态及铸态Mg_(90)Al_(10)合金微观结构及储氢性能研究 |
| 4.1 微观结构 |
| 4.1.1 物相分析 |
| 4.1.2 微观形貌 |
| 4.1.3 晶体结构 |
| 4.2 气态储氢性能 |
| 4.2.1 活化性能 |
| 4.2.2 热力学性能 |
| 4.2.3 动力学性能 |
| 4.2.4 差示扫描量热分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 球磨态Mg_(90)Al_(10+x) wt.% CeO_2 (x=1,3,5,8)合金结构及储氢性能研究 |
| 5.1 微观结构 |
| 5.1.1 物相分析 |
| 5.1.2 微观形貌 |
| 5.1.3 晶体结构 |
| 5.2 气态储氢性能 |
| 5.2.1 活化性能 |
| 5.2.2 热力学性能 |
| 5.2.3 动力学性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 铸态Mg_(100-y)Al_y(y=10,20,30,40)合金微观结构及储氢性能研究 |
| 6.1 微观结构 |
| 6.1.1 物相分析 |
| 6.1.2 晶体结构 |
| 6.2 气态储氢性能 |
| 6.2.1 活化性能 |
| 6.2.2 热力学性能 |
| 6.2.3 动力学性能 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 铸态Nd_mMg_(90-m)Al_(10)(m=2,5,8,10)合金微观结构及气态储氢性能研究 |
| 7.1 微观结构 |
| 7.1.1 物相分析 |
| 7.1.2 元素分布 |
| 7.1.3 微观形貌 |
| 7.1.4 晶体结构 |
| 7.2 气态储氢性能 |
| 7.2.1 活化性能 |
| 7.2.2 热力学性能 |
| 7.2.3 动力学性能 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 本文总结 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）Mg/Ti-Cr-V复合储氢材料的制备及表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 氢能概述 |
| 1.1.1 氢能系统开发的必要性及应用前景 |
| 1.1.2 氢的储存技术 |
| 1.2 储氢材料的研究现状 |
| 1.2.1 储氢合金的储氢机理 |
| 1.2.2 储氢合金分类 |
| 1.2.3 储氢合金的制备方法 |
| 1.3 镁基储氢材料研究进展 |
| 1.3.1 镁基储氢材料的基本原理 |
| 1.3.2 镁基储氢材料动力学研究 |
| 1.3.3 镁基储氢材料热力学研究 |
| 1.3.4 新型镁基复合储氢材料 |
| 1.4 课题研究目的及内容 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2 材料的制备 |
| 2.3 成分分析与表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 透射电子显微镜分析 |
| 2.3.3 扫描电镜分析 |
| 2.4 材料储氢性能测试 |
| 2.4.1 吸/放氢动力学性能测试 |
| 2.4.2 吸/放氢P-C-I曲线测试 |
| 2.4.3 差示扫描量热分析 |
| 3 Mg/Ti-Cr-V复合材料球磨工艺优化 |
| 3.1 Ti-Cr-V合金的制备及表征 |
| 3.1.1 实验过程 |
| 3.1.2 Ti含量对Ti-Cr-V合金性能的影响 |
| 3.1.3 V含量对Ti-Cr-V合金性能的影响 |
| 3.2 球磨工艺的优化 |
| 3.2.1 转速对Mg/Ti-Cr-V复合材料结构和性能的影响 |
| 3.2.2 球料比对Mg/Ti-Cr-V复合材料结构和性能的影响 |
| 3.2.3 时间对Mg/Ti-Cr-V复合材料结构和性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 Ti_xCr_(0.8-x)V_(0.20)合金对复合材料结构和性能的影响 |
| 4.1 Mg/x wt% Ti_(0.45)Cr_(0.35)V_(0.2)复合材料制备及表征 |
| 4.1.1 Mg/x wt% Ti_(0.45)Cr_(0.35)V_(0.2)复合材料的制备 |
| 4.1.2 Mg/x wt% Ti_(0.45)Cr_(0.35)V_(0.2)复合材料物相和结构分析 |
| 4.1.3 Mg/x wt% Ti_(0.45)Cr_(0.35)V_(0.2)复合材料热稳定性和储氢性能 |
| 4.1.4 Mg/20wt% Ti_(0.45)Cr_(0.35)V_(0.2)复合材料储氢性能表征 |
| 4.2 Mg/20wt%Ti_xCr_(0.8-x)V_(0.2)复合材料的制备及表征 |
| 4.2.1 Mg/20wt% Ti_xCr_(0.8-x)V_(0.20)复合材料的制备 |
| 4.2.2 Mg/20wt% Ti_xCr_(0.8-x)V_(0.20)复合材料物相和结构分析 |
| 4.2.3 Mg/20wt% Ti_xCr_(0.8-x)V_(0.20)复合材料储氢性能表征 |
| 4.2.4 Mg/20wt% Ti_(0.35)Cr_(0.45)V_(0.20)复合材料储氢性能表征 |
| 4.2.5 Mg/20wt% Ti_(0.35)Cr_(0.45)V_(0.2)复合材料失稳机理分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 Ti-Cr-V_x合金对复合材料结构和性能的影响 |
| 5.1 Mg/20wt% Ti-Cr-V_x复合材料制备及表征 |
| 5.1.1 Mg/20wt% Ti-Cr-V_x复合材料的制备 |
| 5.1.2 Mg/20wt% Ti-Cr-V_x复合材料物相和结构分析 |
| 5.1.3 Mg/20wt% Ti-Cr-V_x复合材料热稳定性和储氢性能 |
| 5.2 Mg/20wt% Ti_(0.16)Cr_(0.24)V_(0.6)复合材料性能表征 |
| 5.2.1 亚稳定相γ-MgH_2的储氢性能 |
| 5.2.2 Mg/20wt% Ti_(0.16)Cr_(0.24)V_(0.6)复合材料储氢性能表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）LaNi5基复合储氢材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氢能与氢的储存 |
| 1.2.1 氢的特点 |
| 1.2.2 储氢技术 |
| 1.3 固态储氢材料 |
| 1.3.1 物理吸附储氢材料 |
| 1.3.2 无机非金属储氢材料 |
| 1.3.3 储氢合金和金属氢化物 |
| 1.4 储氢合金的工作原理 |
| 1.4.1 氢化反应过程 |
| 1.4.2 氢在储氢合金中的位置 |
| 1.5 LaNi_5合金的研究进展 |
| 1.5.1 制备工艺改进对储氢性能的影响 |
| 1.5.2 元素取代对储氢性能的影响 |
| 1.5.3 添加金属化合物和单质对储氢性能的影响 |
| 1.5.4 采用非化学计量对储氢性能的影响 |
| 1.5.5 表面处理对材料储氢性能的影响 |
| 1.6 本论文的研究目的和内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 样品的制备 |
| 2.3 样品微观结构分析 |
| 2.3.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4 储氢性能测试 |
| 第三章 机械球磨法制备LaNi_5-CNTs复合储氢材料 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 CNTs的预处理 |
| 3.3 球磨时间对LaNi_5-CNTs复合材料的影响 |
| 3.3.1 实验方法 |
| 3.3.2 扫描电镜(SEM)形貌分析 |
| 3.3.3 X射线衍射(XRD)物相分析 |
| 3.3.4 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 3.3.5 储氢性能分析 |
| 3.4 碳纳米管含量对LaNi_5-CNTs复合材料的影响 |
| 3.4.1 实验方法 |
| 3.4.2 扫描电镜(SEM)形貌分析 |
| 3.4.3 X射线衍射(XRD)物相分析 |
| 3.4.4 储氢性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 机械球磨法制备LaNi_5-Mg复合储氢材料 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 球磨时间对LaNi_5-Mg复合储氢材料的影响 |
| 4.2.1 实验方法 |
| 4.2.2 扫描电镜(SEM)分析 |
| 4.2.3 X射线衍射(XRD)分析 |
| 4.2.4 储氢性能分析 |
| 4.3 Mg含量对LaNi_5-Mg复合储氢材料的影响 |
| 4.3.1 实验方法 |
| 4.3.2 扫描电镜(SEM)分析 |
| 4.3.3 X射线衍射(XRD)分析 |
| 4.3.4 储氢性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（6）RE5Mg41（RE=Pr、Nd、Sm）基复合材料的制备、微观结构及贮氢性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 贮氢材料的研究发展 |
| 1.3 镁基贮氢材料的研究现状 |
| 1.3.1 镁基贮氢材料的结构 |
| 1.3.2 镁基贮氢材料特征 |
| 1.4 镁基贮氢材料改性研究 |
| 1.4.1 合金化对镁基贮氢材料性能的影响 |
| 1.4.2 纳米化对镁基贮氢材料性能的研究 |
| 1.4.3 催化作用对镁基贮氢材料性能的研究 |
| 1.5 课题的选题依据和主要研究内容 |
| 1.5.1 课题的选题依据 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验 |
| 2.1 实验设计思路 |
| 2.2 样品的制备 |
| 2.2.1 铸态合金样品的制备 |
| 2.2.2 球磨样品的制备 |
| 2.2.3 含添加剂样品的制备 |
| 2.3 合金吸放氢性能测试 |
| 2.3.1 吸放氢性能测试测试仪器 |
| 2.3.2 吸放氢曲线及动力学测试 |
| 2.3.3 PCT曲线及热力学测试 |
| 2.3.4 合金的程序控温放氢特性 |
| 2.4 合金的相组成及微观结构表征 |
| 2.4.1 电感耦合等离子光谱分析 |
| 2.4.2 X射线衍射分析 |
| 2.4.3 扫描电镜及能谱分析 |
| 2.4.4 透射电镜、选区电子衍射及能谱分析 |
| 第三章 RE_5Mg_(41)(RE=Pr、Nd、Sm)合金的相组成、微观结构及贮氢性能研究 |
| 3.1 RE_5Mg_(41)(RE=Pr、Nd、Sm)合金的相组成及微观结构 |
| 3.1.1 RE_5Mg_(41)合金的相组成 |
| 3.1.2 RE_5Mg_(41)合金的微观结构 |
| 3.2 RE_5Mg_(41)(RE=Pr、Nd、Sm)合金的吸放氢性能 |
| 3.2.1 RE_5Mg_(41)合金的吸放氢循环特性 |
| 3.2.2 RE_5Mg_(41)合金的吸放氢反应机理 |
| 3.2.3 RE_5Mg_(41)合金的吸放氢动力学 |
| 3.2.4 合金的吸放氢热力学 |
| 3.3 Sm_5Mg_(41)优异吸放氢性能的机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 球磨Sm_5Mg_(41)合金的相组成、微观结构及贮氢性能研究 |
| 4.1 球磨Sm_5Mg_(41)合金的相组成及微观结构 |
| 4.1.1 球磨Sm_5Mg_(41)合金的XRD分析 |
| 4.1.2 球磨Sm_5Mg_(41)合金的HRTEM分析 |
| 4.2 球磨Sm_5Mg_(41)合金的吸放氢循环特性 |
| 4.3 球磨Sm_5Mg_(41)合金的吸氢动力学性能 |
| 4.4 球磨Sm_5Mg_(41)合金的放氢动力学性能 |
| 4.5 球磨Sm_5Mg_(41)合金的吸放氢热力学性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 CoS_2催化Sm_5Mg_(41)合金的相组成、微观结构及贮氢性能研究 |
| 5.1 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% CoS_2(x=0、5、10)合金的相组成及微观结构 |
| 5.1.1 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% CoS_2合金的XRD分析 |
| 5.1.2 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% CoS_2合金的TEM分析 |
| 5.2 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% CoS_2(x=0,5,10)合金的吸放氢循环特性 |
| 5.3 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% CoS_2(x=0、5、10)合金的程序控温放氢特性(TPD) |
| 5.4 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% CoS_2(x=0、5、10)合金的吸氢动力学 |
| 5.5 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% CoS_2(x=0、5、10)合金的放氢动力学 |
| 5.6 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% CoS_2合金的吸放氢热力学 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 MoS_2催化Sm_5Mg_(41)合金的相组成、微观结构及贮氢性能研究 |
| 6.1 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% MoS_2(x=0、5、10)合金的相组成及微观结构 |
| 6.1.1 球磨Sm_5Mg_(41)+xwt.% MoS_2合金的组成及结构分析 |
| 6.1.2 球磨Sm_5Mg_(41)+xwt.% MoS_2合金的TEM分析 |
| 6.2 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% MoS_2(x=0、5、10)合金的吸放氢循环特性 |
| 6.3 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% MoS_2(x=0、5、10)合金的程序控温放氢特性(TPD) |
| 6.4 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% MoS_2(x=0、5、10)合金的吸氢动力学 |
| 6.5 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% MoS_2(x=0、5、10)合金的放氢动力学 |
| 6.6 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.% MoS_2合金的吸放氢热力学 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 Sm_5Mg_(41)+x wt.%NG复合材料的相组成、微观结构及贮氢性能研究 |
| 7.1 Sm_5Mg_(41)+x wt.%NG复合材料的相组成及微观结构 |
| 7.1.1 Sm_5Mg_(41)+x wt.%NG(x=2、4、8、12)合金的XRD分析 |
| 7.1.2 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.%NG合金的HRTEM分析 |
| 7.2 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.%NG复合材料的吸放氢循环特性 |
| 7.3 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.%NG复合材料的吸氢动力学 |
| 7.4 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.%NG复合材料的放氢动力学 |
| 7.5 球磨Sm_5Mg_(41)+x wt.%NG复合材料的吸放氢热力学 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 全文工作总结 |
| 8.1 本文结论 |
| 8.2 本文创新点 |
| 8.3 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）RE-Mg-Ni合金电化学储氢性能及容量衰退机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 本文创新点 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 储氢合金基本理论 |
| 1.2.1 气固相吸放氢机理 |
| 1.2.2 储氢合金电化学反应机理 |
| 1.2.3 气固相吸放氢性能同电化学性能的关系 |
| 1.3 稀土—镁—镍系(RE-Mg-Ni)合金的研究进展 |
| 1.3.1 晶体结构 |
| 1.3.2 储氢性能 |
| 1.3.3 热处理 |
| 1.3.4 失效机理 |
| 1.4 问题的提出和本文的研究内容 |
| 第二章 实验过程 |
| 2.1 材料制备 |
| 2.1.1 熔炼 |
| 2.1.2 快淬 |
| 2.1.3 退火 |
| 2.2 组织结构和物理性能测试 |
| 2.2.1 金相组织观察 |
| 2.2.2 XRD测试 |
| 2.2.3 透射电镜观察 |
| 2.2.4 粒度测试 |
| 2.2.5 氧含量分析 |
| 2.2.6 显微硬度分析 |
| 2.2.7 热分析 |
| 2.3 储氢性能测试 |
| 2.3.1 气态吸放氢性能测试 |
| 2.3.2 电化学性能测试 |
| 2.3.3 电化学交流阻抗谱和恒电位跃阶测试 |
| 第三章 La-Mg-Ni合金退火组织的演变和相变行为 |
| 3.1 熔炼—退火La_(1.7)Mg_(0.3)Ni_7合金的组织演变 |
| 3.2 熔炼—退火La_(1.6)Mg_(0.4)Ni_7合金的组织演变 |
| 3.3 退火过程中的相变行为 |
| 3.3.1 退火过程中的相变反应 |
| 3.3.2 退火相变的台阶式长大 |
| 3.4 退火对典型La-Mg-Ni合金组织结构和储氢性能的影响 |
| 3.4.1 铸态合金的组织结构 |
| 3.4.2 退火合金的组织结构 |
| 3.4.3 铸态和退火合金的储氢性能 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 La-Mg-Ni合金的失效行为 |
| 4.1 合金电化学循环后的失效特征 |
| 4.2 合金的本征耐腐蚀性研究 |
| 4.3 合金的粉化行为 |
| 4.4 合金的结构稳定性及其对储氢性能的影响 |
| 4.4.1 合金吸放氢循环过程中的结构表征 |
| 4.4.2 氢致非晶对合金储氢性能的影响 |
| 4.4.3 La_(1.6)Mg_(0.4)Ni_7合金的氢致非晶行为 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 快淬—退火对La-Mg-Ni合金组织结构和储氢性能的影响 |
| 5.1 快淬和退火处理对La_2MgNi_9合金组织结构和储氢性能的影响 |
| 5.1.1 快淬冷速对La_2MgNi_9合金的组织结构和储氢性能的影响 |
| 5.1.2 退火对快淬La_2MgNi_9合金组织结构和储氢性能的影响 |
| 5.2 快淬和退火处理对La_(1.5)Mg_(0.5)Ni_7合金组织结构和储氢性能的影响 |
| 5.3 快淬和退火处理对La_4MgNi_(19)合金组织结构和储氢性能的影响 |
| 5.4 快淬—退火和熔炼—退火La_4MgNi_(19)合金的高倍率性能 |
| 5.5 快淬—退火La_4MgNi_(19)合金的失效行为 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 元素替代对La-Mg-Ni合金组织结构和储氢性能的影响 |
| 6.1 Co部分替代Ni对AB_3型合金组织结构和储氢性能的影响 |
| 6.1.1 合金的组织结构 |
| 6.1.2 新型A_7B_(23)型相的晶体结构 |
| 6.1.3 合金的储氢性及失效行为 |
| 6.2 Al部分替代Ni对AB_3型合金组织结构和储氢性能的影响 |
| 6.2.1 合金的组织结构 |
| 6.2.2 合金的储氢性能及失效行为 |
| 6.3 Zn部分替代Ni对AB_3型合金组织结构和储氢性能的影响 |
| 6.3.1 合金的组织结构 |
| 6.3.2 合金的储氢性能及失效行为 |
| 6.4 Y、Ce、Nd替代La对A_2B_7型合金组织结构和储氢性能的影响 |
| 6.5 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专利 |
| 作者在攻读博士学位期间所作的项目 |
| 致谢 |
（8）非晶/纳米晶Mg-Y基贮氢材料的制备及吸放氢性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 贮氢材料研究概述 |
| 1.1.1 氢能源的应用 |
| 1.1.2 金属氢化物贮氢的原理及特征 |
| 1.1.3 贮氢合金吸放氢热力学特性 |
| 1.1.4 合金吸放氢动力学特性 |
| 1.2 贮氢合金的发展和分类 |
| 1.2.1 AB_5型稀土系贮氢合金 |
| 1.2.2 AB_3和A_2B_7型稀土-镁-镍系贮氢合金 |
| 1.2.3 AB_2型Laves相贮氢合金 |
| 1.2.4 AB型Ti系贮氢合金 |
| 1.2.5 V基固溶体贮氢合金 |
| 1.2.6 A_2B型Mg_2Ni系贮氢合金 |
| 1.2.7 Mg以及富Mg基贮氢合金 |
| 1.3 镁基贮氢材料的发展状况及研究进展 |
| 1.3.1 纯镁的结构及吸放氢性能 |
| 1.3.2 合金化对Mg基贮氢材料的影响 |
| 1.3.3 纳米化对Mg基贮氢材料的影响 |
| 1.3.4 金属及无机化合物对Mg基贮氢材料的催化作用 |
| 1.3.5 表面改性 |
| 1.4 课题的立论依据及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题的立论依据 |
| 1.4.2 本文主要研究内容 |
| 第二章 试验方法 |
| 2.1 材料成分设计及原材料选用 |
| 2.1.1 材料成分及设计思路 |
| 2.1.2 实验用原料选用状况 |
| 2.2 样品的制备 |
| 2.2.1 铸态合金样品 |
| 2.2.2 快淬合金薄带 |
| 2.2.3 球磨合金样品制备 |
| 2.3 合金的相组成及微观结构表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 扫描电镜及能谱分析 |
| 2.3.3 透射电镜分析 |
| 2.4 合金的气态吸放氢性能测试 |
| 2.4.1 固态吸放氢测试原理及装置 |
| 2.4.2 合金的吸放氢动力学性能 |
| 2.4.3 合金的p-c-T曲线及热力学性能测试 |
| 2.4.4 差示扫描量热分析(DSC) |
| 第三章 Mg_(24)Y_x(x=1-5)二元合金的结构及贮氢性能 |
| 3.1 Mg_(24)Y_x(x=1-5)合金的相组成及微观结构 |
| 3.1.1 合金的相组成 |
| 3.1.2 合金的微观结构 |
| 3.2 Mg_(24)Y_3合金的气态吸放氢性能 |
| 3.2.1 活化及吸放氢反应机理 |
| 3.2.2 吸放氢循环特性 |
| 3.2.3 等温吸放氢动力学性能 |
| 3.2.4 氢化物热稳定性 |
| 3.2.5 吸放氢热力学性能 |
| 3.3 Y含量对Mg-Y二元合金气态吸放氢性能的影响 |
| 3.3.1 合金吸放氢前后的相组成 |
| 3.3.2 Y含量对合金吸氢动力学性能的影响 |
| 3.3.3 Y含量对合金放氢动力学性能的影响 |
| 3.3.4 Y含量对合金氢化物热稳定性的影响 |
| 3.3.5 合金的热力学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Mg_(24)Y_3M (M=Ni,Co,Mn,Cu,Al)三元合金的结构及贮氢性能 |
| 4.1 合金的相组成及微观结构 |
| 4.1.1 合金的相组成 |
| 4.1.2 合金的微观结构 |
| 4.2 合金的吸氢及放氢性能 |
| 4.2.1 合金在吸放氢过程中的相转变 |
| 4.2.2 合金的吸氢动力学性能 |
| 4.2.3 合金的放氢动力学性能 |
| 4.2.4 合金氢化物热稳定性分析 |
| 4.2.5 合金的吸放氢热力学性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 快淬对Mg-Y及Mg-Y-Ni合金结构及贮氢性能的影响 |
| 5.1 快淬Mg_(24)Y_3合金的结构及吸放氢性能 |
| 5.1.1 合金的相组成及微观结构 |
| 5.1.2 合金吸放氢前后的相转变 |
| 5.1.3 合金的吸氢及放氢动力学性能 |
| 5.1.4 合金的吸放氢热力学性能 |
| 5.2 快淬Mg_(24)Y_3Ni合金的结构及吸放氢性能 |
| 5.2.1 合金的相组成及微观结构 |
| 5.2.2 合金吸放氢前后的相转变 |
| 5.2.3 合金的吸氢及放氢动力学特性 |
| 5.2.4 合金的热力学特性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 球磨时间及石墨(C)添加对Mg_(24)Y_3Ni合金结构及贮氢性能的影响 |
| 6.1 球磨时间对Mg_(24)Y_3Ni合金结构及吸放氢性能的影响 |
| 6.1.1 合金的相组成及微观结构 |
| 6.1.2 合金吸氢后的相转变及微观结构变化 |
| 6.1.3 合金的吸氢及放氢动力学性能 |
| 6.1.4 合金氢化物热稳定性分析 |
| 6.1.5 合金的吸放氢热力学性能 |
| 6.2 添加石墨(C)对Mg_(24)Y_3Ni合金结构及吸放氢性能的影响 |
| 6.2.1 合金的相组成及微观结构 |
| 6.2.2 金吸氢后的相转变 |
| 6.2.3 合金的吸氢及放氢动力学性能 |
| 6.2.4 合金氢化物热稳定性分析 |
| 6.2.5 合金的吸放氢热力学性能 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 Mg_(24)Y_3-Ni-石墨(C)复合材料的制备、结构表征及贮氢性能研究 |
| 7.1 石墨添加量对材料结构及吸放氢性能的影响 |
| 7.1.1 材料的相组成及微观结构 |
| 7.1.2 材料吸氢后的相转变 |
| 7.1.3 材料的吸氢及放氢动力学性能 |
| 7.1.4 材料吸氢后的氢化物热稳定性分析 |
| 7.1.5 材料的吸放氢热力学性能 |
| 7.2 Ni添加量对材料结构及吸放氢性能的影响 |
| 7.2.1 材料的相组成及微观结构 |
| 7.2.2 材料吸氢后的相转变及微观结构变化 |
| 7.2.3 材料的吸氢及放氢动力学性能 |
| 7.2.4 材料吸氢后的氢化物热稳定性分析 |
| 7.2.5 材料的吸放氢热力学性能 |
| 7.3 石墨和Ni在球磨Mg_(24)Y_3合金吸放氢过程中的协同催化机理 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 全文工作总结 |
| 8.1 本文结论 |
| 8.2 本文创新点 |
| 8.3 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）镁基纳米复合材料和金属玻璃的储氢性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氢能源及其储存 |
| 1.1.1 氢能经济概述 |
| 1.1.2 储氢技术概况 |
| 1.1.3 固态储氢材料 |
| 1.2 金属氢化物 |
| 1.2.1 金属氢化物的发展历史 |
| 1.2.2 金属氢化物的基本储氢性能 |
| 1.3 镁基储氢材料 |
| 1.3.1 Mg 和 MgH_2的基本性质 |
| 1.3.2 纳米化对镁基材料储氢性能的影响 |
| 1.3.3 利用掺杂和催化改善镁基材料的储氢性能 |
| 1.3.4 通过合金化改变镁基材料的储氢反应路径 |
| 1.3.5 其他改性途径 |
| 1.4 本研究的依据、意义和内容 |
| 1.4.1 本研究的依据和意义 |
| 1.4.2 本研究的内容 |
| 第二章 快淬 Mg-RE-Ni(RE=La 和 Ce)合金的储氢性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料的制备和分析方法 |
| 2.2.1 材料的制备 |
| 2.2.2 结构和性能的表征手段及仪器 |
| 2.3 快淬 Mg_3LaNi_(0.1)合金的相结构转变和储氢性能 |
| 2.3.1 快淬 Mg_3LaNi_(0.1)合金的相结构转变 |
| 2.3.2 快淬 Mg_3LaNi_(0.1)合金的储氢性能 |
| 2.3.3 快淬 Mg_3LaNi_(0.1)合金储氢性能提升的微观机理 |
| 2.3.4 快淬 Mg_3LaNi_(0.1)合金储氢性能提升对我们的启示 |
| 2.4 富镁端 Mg-Ce-Ni 合金的非晶成分设计 |
| 2.4.1 富镁端快淬 Mg-Ce-Ni 合金的微观结构 |
| 2.4.2 富镁端快淬 Mg-Ce-Ni 合金的晶化行为和晶化产物 |
| 2.4.3 富镁端快淬 Mg-Ce-Ni 合金的非晶形成范围 |
| 2.5 Mg_(90)Ce_(10)Ni_(10)非晶合金的储氢性能 |
| 2.5.1 Mg_(90)Ce_5Ni_5非晶合金的相结构转变 |
| 2.5.2 Mg_(90)Ce_5Ni_5非晶合金储氢性能 |
| 2.5.3 Mg_(90)Ce_5Ni_5非晶合金储氢动力学性能提升的机理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 活化工艺调控快淬镁基合金的储氢性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料的制备、处理和分析方法 |
| 3.3.1 材料的制备和处理方法 |
| 3.3.2 结构和性能的表征手段及仪器 |
| 3.3 活化条件的影响 |
| 3.3.1 活化工艺对材料相结构的影响 |
| 3.3.2 活化条件对材料形貌和脱氢性能的影响 |
| 3.4 循环后快淬合金的结构和储氢性能演变 |
| 3.4.1 循环后材料相结构和形貌的演变 |
| 3.4.2 比表面积和晶粒尺寸演变 |
| 3.4.3 多次循环后材料的储氢性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 纳米 CeO_2/CeH_(2.73)共生相：一个新型的氢泵 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料的制备、处理和分析方法 |
| 4.2.1 材料的制备方法 |
| 4.2.2 结构和性能的表征手段及仪器 |
| 4.2.3 理论计算 |
| 4.3 纳米 CeO_2/CeH_(2.73)共生相的制备和表征 |
| 4.3.1 纳米 CeO_2/CeH_(2.73)共生相的制备 |
| 4.3.2 纳米 CeO_2/CeH_(2.73)共生相的结构表征 |
| 4.4 纳米 CeO_2/CeH_(2.73)共生相对 MgH2的脱氢性能的影响 |
| 4.4.1 纳米 CeO_2/CeH_(2.73)共生相对 MgH2热稳定性的影响 |
| 4.4.2 纳米 CeO_2/CeH_(2.73)共生相对 MgH2脱氢行为的影响 |
| 4.4.3 纳米 CeO_2/CeH_(2.73)共生相在 MgH2脱氢过程的结构演变 |
| 4.5 纳米 CeO_2/CeH_(2.73)共生相改善 MgH2脱氢性能的微观机理 |
| 4.5.1 MgH_2所处的化学环境对氢分解的影响 |
| 4.5.2 H 在 CeO_2中的迁移扩散 |
| 4.5.3 纳米 CeO_2/CeH_(2.73)共生相界面处 O/H 空位的形成 |
| 4.5.4 纳米 CeO_2/CeH_(2.73)共生相对 MgH2脱氢的催化机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 镁基金属玻璃的储氢性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料的制备、处理和分析方法 |
| 5.2.1 材料的制备工艺和仪器 |
| 5.2.2 结构和性能表征手段及仪器 |
| 5.3 富镁 Mg-Ce-Ni 金属玻璃的室温吸氢性能和机理 |
| 5.3.1 富镁 Mg-Ce-Ni 金属玻璃的室温吸氢性能 |
| 5.3.2 富镁 Mg-Ce-Ni 金属玻璃的室温吸氢机理 |
| 5.4 Mg_(80)Ce_(10)Ni_(10)金属玻璃的高温储氢性能和机理 |
| 5.4.1 Mg_(80)Ce_(10)Ni_(10)金属玻璃的高温吸氢 |
| 5.4.2 Mg_(80)Ce_(10)Ni_(10)金属玻璃吸氢后的微观结构演变 |
| 5.4.3 Mg_(80)Ce_(10)Ni_(10)金属玻璃吸氢后的化学环境转变 |
| 5.4.4 Mg_(80)Ce_(10)Ni_(10)金属玻璃氢化物的脱氢性能 |
| 5.4.5 Mg_(80)Ce_(10)Ni_(10)金属玻璃的储氢机理 |
| 5.4.6 Mg_(80)Ce_(10)Ni_(10)金属玻璃储氢的可逆性 |
| 5.4.7 添加催化剂改善 Mg_(80)Ce_(10)Ni_(10)金属玻璃氢化物的脱氢性能 |
| 5.5 Mg-Ce-Ni 金属玻璃的成分、结构和储氢性能调控 |
| 5.5.1 Mg-Ce-Ni 金属玻璃体系的吸氢结构转变 |
| 5.5.2 Mg-Ce-Ni 金属玻璃氢化物的脱氢性能 |
| 5.5.3 金属玻璃在储氢容量的优势 |
| 5.6 通过第四组元调控 Mg-Ce-Ni 金属玻璃的储氢性能 |
| 5.6.1 Mg-Ce-Ni-X 四元金属玻璃吸氢结构转变 |
| 5.6.2 Mg-Ce-Ni-X 四元金属玻璃氢化物的脱氢性能 |
| 5.7 Mg-Cu-Y-Ag 金属玻璃的储氢性能 |
| 5.7.1 Mg-Cu-Y-Ag 金属玻璃吸氢后的结构演变 |
| 5.7.2 Mg-Cu-Y-Ag 金属玻璃氢化物的脱氢性能 |
| 5.8 本章小结 |
| 全文总结和工作展望 |
| 论文的主要结论 |
| 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）金属化合物添加剂对Mg2Ni基储氢合金储氢性能的影响和机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 储氢材料 |
| 1.2.1 储氢材料简介 |
| 1.2.2 储氢合金的储氢机理 |
| 1.2.3 储氢合金的分类 |
| 1.3 镁基储氢材料 |
| 1.3.1 镁基储氢材料的储氢机理 |
| 1.3.2 镁基储氢材料制备方法研究 |
| 1.3.3 镁基储氢材料储氢性能研究 |
| 1.4 Mg_2Ni 储氢合金 |
| 1.4.1 Mg_2Ni 合金的储氢特性 |
| 1.4.2 Mg_2Ni 基三元及多元储氢合金 |
| 1.4.3 Mg_2Ni 基储氢复合材料 |
| 1.5 研究思路与研究内容 |
| 第2章 实验过程 |
| 2.1 实验设备与材料的制备 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 样品的制备 |
| 2.2 样品的微观结构分析 |
| 2.2.1 相结构分析 |
| 2.2.2 表面形貌观察 |
| 2.3 储氢性能测试 |
| 2.3.1 PCT 测试仪原理 |
| 2.3.2 测试过程 |
| 第3章 稀土氢化物对 Mg_2Ni 合金储氢性能的影响 |
| 3.1 Mg_2Ni + x wt.% LaMg_2Ni (x = 0、10、20 和 30)复合材料储氢性能的研究 |
| 3.1.1 Mg_2Ni + x wt.% LaMg_2Ni (x = 0、10、20 和 30)复合材料的微观结构 |
| 3.1.2 Mg_2Ni + x wt.% LaMg_2Ni (x = 0、10、20 和 30)复合材料储氢热力学性能 |
| 3.1.3 Mg_2Ni + x wt.% LaMg_2Ni (x = 0、10、20 和 30)复合材料储氢动力学性能 |
| 3.2 Mg_2Ni + 20 wt.% REMg_2Ni (RE = La、Pr 和 Nd)复合材料储氢性能的研究 |
| 3.2.1 Mg_2Ni + 20 wt.% REMg_2Ni (RE = La、Pr 和 Nd)复合材料的微观结构 |
| 3.2.2 Mg_2Ni + 20 wt.% REMg_2Ni (RE = La、Pr 和 Nd)复合材料储氢动力学性能 |
| 3.2.3 Mg_2Ni + 20 wt.% REMg_2Ni (RE = La、Pr 和 Nd)复合材料储氢热力学性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 Ti 和 Nb 的氢化物/氮化物对 Mg_2Ni 合金储氢性能的影响 |
| 4.1 Ti 和 Nb 的氢化物(TiH_2和 NbH)对 Mg_2Ni 合金储氢性能的影响 |
| 4.1.1 Mg_2Ni+10 wt.% TMH (TMH = TiH_2和 NbH)复合材料的微观结构 |
| 4.1.2 Mg_2Ni+10 wt.% TMH (TMH = TiH_2和 NbH)复合材料的储氢性能 |
| 4.1.3 Ti 和 Nb 的氢化物的作用 |
| 4.2 Ti 和 Nb 的氮化物(TiN、NbN)对 Mg_2Ni 合金储氢性能的影响 |
| 4.2.1 Mg_2Ni + 10 wt.% TMN (TMN = TiN 和 NbN) 复合材料的微观结构 |
| 4.2.2 Mg_2Ni + 10 wt.% TMN (TMN = TiN 和 NbN) 复合材料的储氢性能 |
| 4.2.3 Ti 和 Nb 的氮化物的作用机制 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 LaH_3-TiH_2复合添加剂增强 Mg_2Ni 合金储氢性能 |
| 5.1 LaH_3-TiH_2复合添加剂对 Mg_2Ni 合金储氢性能的影响 |
| 5.1.1 Mg_2Ni + 20 wt.% (LaH3-TiH_2)复合材料的微观结构 |
| 5.1.2 Mg_2Ni + 20 wt.% (LaH3-TiH_2)复合材料的储氢性能 |
| 5.1.3 LaH_3-TiH_2复合添加剂的作用机制 |
| 5.2 吸/放氢循环对 Mg_2Ni+20 wt.% (LaH3-TiH_2)复合材料储氢性能的影响 |
| 5.2.1 吸/放氢循环对 Mg_2Ni+20 wt.% (LaH3-TiH_2)复合材料微观结构的影响 |
| 5.2.2 吸/放氢循环对 Mg_2Ni+20 wt.% (LaH3-TiH_2)复合材料储氢热力学性能的影响 |
| 5.2.3 吸/放氢循环对 Mg_2Ni+20 wt.% (LaH3-TiH_2)复合材料储氢动力学性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 稀土氢化物对 LiBH_4/Mg_2NiH_4复合材料储氢性能的影响 |
| 6.1 4LiBH_4+ 5Mg_2NiH_4复合材料储氢性能的研究 |
| 6.1.1 4LiBH_4+ 5Mg_2NiH_4复合材料的微观结构 |
| 6.1.2 4LiBH_4+ 5Mg_2NiH_4复合材料的储氢动力学性能 |
| 6.1.3 4LiBH_4+ 5Mg_2NiH_4复合材料的储氢热力学性能 |
| 6.2 稀土氢化物对 4LiBH_4+ 5Mg_2NiH_4复合材料储氢性能影响 |
| 6.2.1 4LiBH_4+ 5Mg_2NiH_4+ 10 wt.% REH (REH = PrH_2.92和 CeH_2.29)复合材料的微观结构 |
| 6.2.2 4LiBH_4+ 5Mg_2NiH_4+ 10 wt.% REH (REH = PrH_2.92和 CeH_2.29)复合材料的储氢性能 |
| 6.2.3 稀土氢化物的影响机制 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、LaNi_5-Mg合金的机械合金化合成与表征（论文参考文献）
- [1]La-RE-Mg-Ni-Al（RE=Nd,Sm）基AB4型贮氢合金负极材料的结构和电化学性能[D]. 刘晓雪. 燕山大学, 2020(01)
- [2]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)
- [3]高镁含量镁—铝基合金储氢性能及机理研究[D]. 李亚琴. 北京科技大学, 2019(07)
- [4]Mg/Ti-Cr-V复合储氢材料的制备及表征[D]. 张剑峰. 北京有色金属研究总院, 2019(08)
- [5]LaNi5基复合储氢材料的制备及性能研究[D]. 郝畔. 太原科技大学, 2019(04)
- [6]RE5Mg41（RE=Pr、Nd、Sm）基复合材料的制备、微观结构及贮氢性能研究[D]. 袁泽明. 钢铁研究总院, 2017(01)
- [7]RE-Mg-Ni合金电化学储氢性能及容量衰退机理[D]. 李一鸣. 上海大学, 2016(04)
- [8]非晶/纳米晶Mg-Y基贮氢材料的制备及吸放氢性能研究[D]. 杨泰. 钢铁研究总院, 2016(12)
- [9]镁基纳米复合材料和金属玻璃的储氢性能[D]. 林怀俊. 华南理工大学, 2014(05)
- [10]金属化合物添加剂对Mg2Ni基储氢合金储氢性能的影响和机理研究[D]. 赵鑫. 燕山大学, 2014(05)