导读:本文包含了复合电极合金论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:锂离子二次电池,Sn负极材料,多孔集流体,铜基形状记忆合金
复合电极合金论文文献综述
罗政[1]（2018）在《双尺度多孔铜基形状记忆合金复合电极的制备与性能表征》一文中研究指出Sn负极材料由于具有高的理论容量、良好的导电性能以及适中的工作电位,被认为是新一代锂离子二次电池理想的负极材料之一。然而,Sn负极材料在充放电过程中会产生巨大的体积变化,造成颗粒粉化以及SEI膜的不断形成,最终导致容量迅速衰减。纳米化、多相复合以及构造叁维多孔集流体是公认的提高Sn负极材料循环性能的有效手段,然而单一采用上述叁种方法均无法充分缓解Sn负极材料的体积膨胀问题。因此本文结合了上述叁种方法的优势,构造出了一种微-纳双尺度多孔铜基形状记忆合金集流体,希望通过独特的双尺度多孔结构以及记忆合金的超弹性来缓解Sn负极材料的体积膨胀问题。本文主要通过孔隙结构以及物相结构的调整,制备出了一种具有超弹性的微-纳双尺度多孔铜基形状记忆合金集流体,并在装载纳米Sn颗粒后对不同集流体进行了电化学性能表征,以此来研究不同孔隙结构以及物相结构对Sn负极材料循环稳定性能的影响。从实验结果中我们可以得到如下结论:首先,我们通过金属熔渗的方法和去合金化的方法制备出了大尺度孔隙为700-800μm,小尺度孔隙为100-500 nm的双尺度多孔Cu/β-CuAlMn形状记忆合金复合集流体。研究发现随着去合金化时间的延长,纳米孔隙逐渐增大,力学性能逐渐下降。研究结果表明,去合金化30min的样品既能得到尺寸为100-150 nm左右的纳米孔隙,同时具有良好的力学性能,装载Sn之后的电极具有最好的循环稳定性能,100个循环后容量保持率为35.1%,明显高于以平面铜箔为集流体的Sn电极。但是由于大尺度孔隙尺寸过大,记忆合金基体对表面多孔层的Sn负极材料缓解作用有限,因此还需进一步优化孔隙结构。其次,我们通过优化孔隙结构,以Cu-34Zn-6Al(wt.%)薄带为前躯体合金,采用一步去合金化和热处理的方法制备出了一种微-纳双尺度多孔Cu/β/γ记忆合金复合集流体。这种复合集流体的大尺度孔隙为1-2μm,小尺度孔隙为40-50 nm。经过流动氩气氛围850℃热处理3h之后,我们发现了明显的Zn和Al元素的扩散,并且生成了一层具有超弹性的β相层和高硬度的γ相层,材料的硬度和回复能力也随着合金层的生成而提高。装载Sn负极材料之后发现,这种具有较高硬度和回复能力的记忆合金复合集流体较热处理前的双尺度多孔Cu以及平面铜箔而言,对Sn负极材料的循环稳定性能有明显的提升,100个循环后容量保持率提升至64.1%。但是采用流动氩气氛围进行的热处理,生成的β相含量较少,超弹性作用不明显,因此还需进一步优化物相结构。最后,我们通过改善上述热处理工艺,采用真空封管的方法将去合金化后的样品密封在具有高真空度的石英管中,随后通过热处理制备出了一种微-纳双尺度多孔β-CuZnAl形状记忆合金集流体。研究结果发现,只有去合金化90 min的样品经过850℃真空热处理之后既能保留住原来的双尺度多孔结构,还能得到具有超弹性的单一β相组织。纳米压痕结果表明这种双尺度多孔β-CuZnAl记忆合金集流体具有非常好的超弹性,在5 m N加载力条件下,回复率高达88.6%。装载Sn负极材料之后发现这种具有更高回复能力的双尺度多孔β-CuZnAl记忆合金集流体较之前的双尺度多孔Cu/β/γ记忆合金复合集流体以及双尺度多孔Cu集流体而言,对Sn负极材料的循环稳定性能有了进一步提升。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-12）
杨阳[2]（2017）在《纳米MoS_2/储氢合金复合电极材料的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出当今,能源稀少和各类环境问题日渐突出。其中,电化学转换与存储技术是解决能源短缺问题的重要途径,设计高性能的析氢电催化剂和能源存储材料对于氢能源的利用有着重要作用。近年来学者们围绕二维晶体纳米材料进行了广泛的研究,二硫化钼(Mo S_2)作为二维晶体材料中的一员,表现出许多有趣的电学、光学等性质,这些特质为新型电催化剂和能源存储材料的探索提供了可行性。本论文旨在通过对限制二硫化钼(Mo S_2)成为高效电化学能源转化与存储材料的影响因素进行分析,从提高析氢电催化剂的催化活性位点和导电性方面入手,实现其更为高效的电化学性能。同时探索二硫化钼电催化性能对La-Y-Ni系储氢材料电化学性能的影响,进一步扩大二硫化钼(Mo S_2)在能源存储材料方面的应用范围。通过实验研究,得到以下结论:1、实验以钼酸铵为钼源,硫脲为硫源,在220℃、18h水热条件下合成了花状二硫化钼纳米片,同时探究了水热反应时间和反应温度对合成二硫化钼纳米片结构的影响。实验结果表明:220℃,12h水热时间便可得到结晶性良好的二硫化钼纳米片,继续增加水热反应时间对纳米片的结晶度改变较小,但影响纳米片的分散程度;水热反应时间相同(24 h),提高水热反应温度,产物结晶度得到明显提高。综合电化学测试结果,200℃24 h条件下制备的二硫化钼具有较低的起始过电位,400 m V过电位下54.8 m A cm-2的阴极电流密度和72 m V decade-1的塔菲尔斜率,无论是析氢催化活性还是电化学稳定性都是最优异的。2、以200℃、24h制备的二硫化钼纳米片为前驱体,采用高速振动球磨法实现对二硫化钼纳米片的液相剥离,通过分级离心法以期获得层数分布均一且晶体结构良好的产物。实验结果表明:以低沸点的乙醇/水为溶剂,球料比为100:1,8h球磨可获得最佳剥离效果。当球磨时间为8h时,10000rpm转速,20min离心时间条件可以得到均一的2-3层S-Mo-S结构二硫化钼纳米片,且其晶体结构完好,未被破坏。3、采用行星式球磨法制备Mo S_2/La-Y-Ni系储氢合金复合材料,通过改变二硫化钼质量比(x=0.2、0.5、1.0、3.0)探究二硫化钼对复合材料储氢电化学性能的影响。实验结果表明,二硫化钼强烈的析氢电催化性能会降低复合材料的最大放电容量。随着复合材料中二硫化钼质量比的增加,质量比为x=1.0的复合电极材料在放电电流密度为2400m A g-1时的容量保持率为26.6%,是储氢合金的叁倍。结合电化学动力学性能测试分析,质量比为x=1.0、x=3.0的复合材料相比于储氢合金有较大的交换电流密度和氢扩散系数,复合材料中二硫化钼的电催化性能也影响着储氢电极的高倍率性能。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2017-04-01）
李一飞[3]（2017）在《叁维石墨烯/NI基合金复合电极的制备及其电催化产氢性能》一文中研究指出氢能是一种热值高、可再生、环境友好的新型能源,可替代目前工业上常用的化石燃料。碱性电解水产氢具有技术成熟和氢气纯度高的优势,但电能消耗大,不利于工业化生产。开发高效的产氢反应催化剂来降低产氢过电势成为当前研究的热点。尽管Pt基金属催化剂可以显着减少产氢过电势,但因其高成本、自然界含量低和催化剂中毒现象使其不能满足工业生产的需求。具有相对较高的催化活性且成本低廉的过渡金属Ni及Ni基合金可以替代Pt基催化剂实现电催化产氢反应,但其产氢过电势依然较高。纳米多孔Ni基合金虽然具有较低的产氢过电势,化学活性较高,但稳定性差。叁维石墨烯具有高比表面积、高导电性和电化学稳定性等优势,但本身电催化产氢反应活性不高,通过过渡金属原子掺杂可有效降低产氢过电势。本论文采用不同体系合金通过脱合金化法形成纳米多孔Ni基合金,并作为基体通过CVD法生长具有叁维连续结构的石墨烯,化学腐蚀后形成的NiCo掺杂叁维石墨烯电极具有高比表面积、高导电性和电化学稳定性,并且能够显着降低产氢过电势。本文的研究主要内容及结论为:(1)根据合金相图制备出不同体系的合金。XRD分析表明NiCuMn和NiCoMn合金成分均匀,属于面心立方晶型的单相固溶体,有利于形成孔径分布均匀的叁维纳米多孔结构。采用脱合金化法成功制备出孔径分布均匀的纳米多孔Ni基合金,BET和TEM分析表明其孔径分布在3～6 nm之间。(2)本文研究了不同成分纳米多孔Ni基合金的电催化产氢性能,结果表明与块状Ni基合金相比,纳米多孔Ni基合金材料产氢过电势和Tafel斜率大幅降低,但产氢反应的电化学稳定性较差。(3)以np-NiCo作为基体通过CVD法原位生长石墨烯,成功制备了叁维石墨烯/Ni基合金复合材料,并通过化学腐蚀形成NiCo掺杂叁维石墨烯。研究表明延长CVD生长时间和提高生长温度会增大叁维石墨烯/NiCo复合材料和NiCo掺杂叁维石墨烯的孔径,同时会增加产氢反应过电势:在800 ℃下生长1 min的NiCo掺杂叁维石墨烯具有最小的孔径(100-300 nm),最低的产氢过电势(电流密度20mA/cm~2下过电势175mV)和最低的Tafel斜率(72mV/dec),同时具备高导电性和优秀的电化学稳定性,有望替代Pt成为理想的产氢电极材料。(本文来源于《天津工业大学》期刊2017-02-25）
禹贤斌[4]（2016）在《微纳双尺度多孔CuZnAl记忆合金复合电极的制备及结构演变》一文中研究指出在锂离子二次电池中,金属Sn基负极材料由于其较高的理论容量以及良好的导电性等特点备受人们关注,但是它存在充放电过程体积膨胀巨大和容量快速衰减的关键问题。结合纳米化、多相复合和叁维多孔集流体的各自优势,构造出多孔CuZnAl形状记忆合金/Sn复合电极,理论上能有效的克服金属Sn基负极材料的容量快速衰减的问题,从而达到改善循环稳定性的目的。本文的思路是通过去合金化法制备成微纳双尺度的多孔CuZnAl合金,并采用XRD、SEM以及TEM等分析手段表征其孔隙形貌和微观结构,系统的研究工艺参数对孔隙形貌和微观结构的演化规律,最后负载Sn将其制备成复合负极电极,并初步表征其电化学性能,得到以下几个结论。首先,以具有单一β相的Cu-29Zn-6Al为前躯体材料,选用的腐蚀液为质量分数为20%的盐酸溶液,研究发现最优的腐蚀温度为50℃,去合金化时间为2-3小时。成功制备出具有单一纳米孔隙的β相多孔CuZnAl记忆合金,其孔隙尺寸为200-300nm,分布均匀且相互连通的纳米孔隙。其次,将具有β和γ两相的Cu-34Zn-6Al预合金在5%的盐酸氯化铁溶液中进行去合金化。研究发现,去合金化90min的样品,能够成功制得均匀分布的微米(1-2μm)和纳米(5-50nm)双尺度的孔隙结构,微米孔隙相互连通,且空洞表面覆盖一层非晶和5nm大小的纯Cu层,芯部则为5nm大小的γ相;然而,热处理后样品的双尺度结构并没有发生太大的变化,但γ相则转变为β相,其孔隙表层形成一层50-200nm厚的纳米晶(晶粒大小为10nm)纯Cu层。制备出具有微纳米双尺度孔隙的多孔CuZnAl记忆合金/Cu复合材料。。最后,利用磁控溅射手段将Sn负载进入具有微纳双尺度孔隙的复合材料上,制备出Sn/多孔CuZnAl合金复合电极材料,初步测其电化学性能发现,多孔CuZnAl/Sn复合电极比Cu箔/Sn电极展现出更优的循环稳定性和更高的容量保持率。(本文来源于《华南理工大学》期刊2016-04-20）
温琪斌[5]（2015）在《纳米Ni-B基合金/TiO_2纳米管阵列复合电极的制备及其电催化性能》一文中研究指出直接甲醇燃料电池(DMFC)由于其高能量密度及燃料贮存、运输方便等优点,已引起人们的广泛关注。但其也面临着成本高、易失活等问题。DMFC基本上采用Pt或其合金做催化剂,但Pt催化剂存在地壳储量不足、价格昂贵和易CO中毒等缺点,严重抑制了DMFC的大规模应用和发展。因此,制备高活性和高效率的非贵金属材料替代Pt作为催化剂,是研究燃料电池的重要方向之一,也是扩大DMFC使用范围的迫切要求。本文以阳极氧化法制备的TiO2纳米管阵列(TNTs)为模板,用化学镀和循环伏安电沉积法制备了高催化性能的Ni-B/TNTs和Ni-Cu-B/TNTs合金电极,借助XRD、FESEM、EDS和循环伏安等表征手段,研究了工艺因素(时间、温度、CTAB浓度等)对电极微观形貌、成分、物相和电化学性能的影响。研究结果表明:1.在表面活性剂CTAB的作用下,采用化学镀制备了Ni-B/TNTs合金电极,在碱性溶液中对甲醇的电氧化具有良好的催化活性,CTAB的浓度对电极表面颗粒的沉积形貌和电化学性能有影响,当其浓度为0.6g/L时,峰电流密度最大,为31.1mA·cm-2。在0.75 M甲醇时,峰电流密度达到最大值58 mA·cm-2,电极经过1300循环扫描后,峰电流密度仍然保持在初始值的56.7%。2.通过添加铜元素,在化学镀Ni-B合金的基础上,制备了Ni-Cu-B/TNTs合金电极。随着化学镀时间增加及化学镀温度升高,峰电流密度先升后降,当条件为30min,60℃时,氧化峰峰电流密度最大,为155mA·cm-2。当Cu/Ni比为0.08时,电极的电催化氧化活性最好。在甲醇浓度为3 M时,峰电流密度达到最大值180 mA·cm-2。随着测试温度的增加,峰电流密度先增后降,在30℃时达到峰值。与Ni-B/TNTs电极相比,Ni-Cu-B/TNTs电极具有较好的循环寿命。3.采用循环伏安电沉积法在TiO2纳米管阵列上制备了电沉积Ni-B/TNTs合金电极。随着电沉积循环次数的增加,峰电流密度先增加后减小。电沉积扫描速率为0.02 V/s时峰电流密度达到最大,最大为32mA·cm-2。当经过1300圈循环扫描后,电极的峰电流密度下降到初始值的39.0%。与化学镀制备的Ni-B/TNTs电极相比,循环伏安制备的Ni-B/TNTs电极分散性和均匀性较差。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2015-04-01）
杜晶晶[6]（2014）在《纳米多级孔镍合金复合电极的制备及电催化析氢性能研究》一文中研究指出摘要：氢能是一种可再生的清洁能源,具有资源丰富、易储存等许多突出的优点。随着化石燃料的枯竭及环境问题的日益严重,氢能越来越受到人们的重视。电解水是大规模制氢的重要途径,为了降低阴极过电位以节约能耗,研究低析氢过电位、高催化活性的阴极材料具有重要的意义。影响析氢材料催化活性的因素主要有能量因素和几何因素。因此,制备高催化活性的析氢阴极材料,主要通过两种方式实现：一是寻找高催化活性的新型催化材料,提高电极本身的电化学活性；二是提高电极的真实比表面积,即增大电极的表面粗糙度,使电解过程中电极表面的真实电流密度降低,达到降低析氢过电位的目的。本论文采用电沉积法制备纳米多级孔镍合金复合电极,利用SEM、EDS、TEM以及XRD对合金电极的表面进行了表征,并比较了不同复合电极在质量分数为25%KOH溶液中的电催化析氢性能,为实现低能耗、高效率电解水制氢提供技术支持和理论支持,论文的主要研究内容如下：1、探讨了在柠檬酸体系中主要组份及工艺参数对电沉积Ni-W合金的成分和表面质量的影响,得出电沉积Ni-W合金的最佳配方和工艺参数,获得Ni的质量分数为74.22%,W的质量分数为25.78%的光亮Ni-W合金镀层。分别以纳米二氧化硅微球、纳米聚苯乙烯微球以及氢气泡为模板,采用无机模板移除电沉积法,有机模板移除电沉积法以及气泡模板法制备了多孔Ni-W合金电极,结果表明：采用无机模板移除电沉积法和有机模板移除电沉积法制备多孔Ni-W合金电极,虽然方法可行,但作为析氢电极用于电解水制氢,该电极的效果不佳；采用气泡模板法制备多孔Ni-W合金电极时,发现在高的阴极电流密度下,虽然可以获得多孔结构的镀层,但是不易获得多孔Ni-W合金电极。2、探讨了在柠檬酸体系中主要组份及工艺参数对电沉积Ni-Mo合金的成分、表面形貌以及电催化析氢活性的影响,得出电沉积Ni-Mo合金的最佳配方和工艺参数,获得Ni的质量分数为64.49%,Mo的质量分数为35.51%的光亮Ni-Mo合金镀层。采用溶胶凝胶-表面活性剂法制备出平均粒径为510nm的二氧化钛颗粒,采用原位合成法成功地制备出直径为200-500nm,比表面积达573m2/g,孔体积为1.19cm3/g,介孔孔径为3.2nm的纳米多级孔Ti-SiO2颗粒,采用同样的方法成功地制备出直径为200-800nm,比表面积达396m2/g,孔体积为1.37cm3/g,介孔孔径在3.3nm的纳米多级孔Al-SiO2颗粒。分别以纳米TiO2颗粒,纳米多级孔Ti-SiO2颗粒和纳米多级孔Al-SiO2颗粒作为复合粒子,制备出Ni-Mo复合电极,通过析氢极化曲线比较每种复合粒子浓度对复合电极电催化析氢活性的影响,结果表明：镀液中纳米Ti02、纳米多级孔Ti-SiO2和纳米多级孔Al-SiO2的浓度分别为4g/L,2g/L和2g/L时,复合电极的电催化析氢活性达到最佳值。在最佳复合粒子浓度的条件下,比较叁种复合粒子对复合电极电催化析氢活性的影响,结果表明：叁种Ni-Mo合金复合电极的电催化析氢活性比Ni-Mo合金电极都要好,其中纳米多级孔Ti-SiO2/Ni-Mo复合电极电催化析氢活性最好,纳米多级孔Al-SiO2/Ni-Mo复合电极次之,纳米Ti02/Ni-Mo复合电极最差。3、探讨了在柠檬酸体系中主要组份及工艺参数对电沉积Ni-Co合金的成分和电催化析氢活性的影响,得出电沉积Ni-Co合金的最佳配方和工艺参数,得到Ni的质量分数为62.25%,Co的质量分数为37.75%的Ni-Co合金镀层。采用模板溶解法制备出尺寸大约为70nm,球壳厚度为10nm左右,且空心球内外壁呈现多级孔结构,比表面积达896m2/g,孔体积达1.30cm3/g的空心纳米多级孔硅氢化合物颗粒,利用硅氢键的还原性,成功地在纳米多级孔硅氢化合物上负载贵金属Pd,通过TEM图表征发现：Pd纳米颗粒分布在纳米多级孔硅氢化合物颗粒的内部和表面上,内部Pd纳米颗粒的粒径大约为3nm,表面上Pd纳米颗粒的粒径为10-30nm左右,且没有破坏其内部的空心结构,得到纳米多级孔Pd-SiO2颗粒,以该纳米多级孔颗粒为复合粒子,制备出纳米多级孔Pd-SiO2/Ni-Co复合电极,通过对Ni-Co合金电极和纳米多级孔L Pd-SiO2/Ni-Co复合电极的电催化析氢性能进行研究,结果表明：Ni-Co合金的电催化析氢活性比纯镍要好得多,并随着合金镀层中Co含量的增加,电极电催化析氢活性不断增强,当镀液中纳米多级孔Pd-SiO2颗粒浓度为1.8g/L时,纳米多级孔Pd-SiO2/Ni-Co复合电极的电催化析氢活性最好。通过TEM图表征发现：Pd纳米颗粒分布在纳米多级孔硅氢化合物颗粒的内部和表面上,内部Pd纳米颗粒的粒径大约为3nm,表面上Pd纳米颗粒的粒径为10-30nm左右,且没有破坏其内部的空心结构,得到纳米多级孔Pd-SiO2颗粒,以该纳米多级孔颗粒为复合粒子,制备出纳米多级孔Pd-SiO2/Ni-Co复合电极,通过对Ni-Co合金电极和纳米多级孔Pd-SiO2/Ni-Co复合电极的电催化析氢性能进行研究,结果表明：Ni-Co合金的电催化析氢活性比纯镍要好得多,并随着合金镀层中Co含量的增加,电极电催化析氢活性不断增强,当镀液中纳米多级孔Pd-SiO2颗粒浓度为1.8g/L时,纳米多级孔Pd-SiO2/Ni-Co复合电极的电催化析氢活性最好。4、系统探讨了各种工艺参数对电沉积Ni-Mo-Co合金的成分和电催化析氢活性的影响,确定出在柠檬酸体系中电沉积Ni-Mo-Co合金的最佳配方和工艺参数,得到Ni的质量分数为35.10%,Mo的质量分数为50.15%,Co的质量分数为14.75%的光亮Ni-Mo-Co合金镀层。通过对不同组分的Ni-Mo-Co合金电极的电催化析氢性能进行比较,结果表明：随着合金镀层中Mo和Co含量的增加,合金电极的电催化析氢活性逐渐增大；通过比较纳米多级孔Pd-SiO2/Ni-Mo-Co复合电极、纳米多级孔Ti-SiO2/Ni-Mo-Co复合电极以及Ni-Mo-Co合金电极的电催化活性,结果表明：纳米多级孔Ni-Mo-Co复合电极的电催化析氢性能比Ni-Mo-Co合金电极要好,且纳米多级孔Pd-SiO2/Ni-Mo-Co复合电极的电催化析氢活性比纳米多级孔Ti-SiO2/Ni-Mo-Co复合电极要好,降低析氢过电位分别为80mV和60mV。(本文来源于《中南大学》期刊2014-05-01）
陈雪[7]（2013）在《镍基Ni/RuO_2复合电极和Ni-P合金电极的制备及其催化析氢性能的研究》一文中研究指出氯碱工业是国家的基础原料工业，同时也是耗能型产业，用电成本占制碱成本的50%以上，严重制约了氯碱工业的发展。随着科学技术与经济的不断发展，能源消耗也越来越大。如何降低能耗，提高氯碱工业的经济效益与技术水平已经成为一个重要的课题。目前，氯碱工业中应用的阳极析氯过电位已较低（约30mV），而对于阴极析氢反应，过电位高达50-400mV，是电解槽电压增加的主要因素。此外，电解水制氢也存在槽电压过高、电能消耗大的问题。因此，为了进一步降低氯碱工业及电解水制氢能耗，研究和开发具有高催化活性、价格低廉、稳定性好的阴极析氢电极具有重要的理论意义和实用价值。本论文从上述问题出发，制备了Ni/RuO_2复合电极和Ni-P析氢电极，并探究其电催化析氢性能。通过脉冲电沉积和热分解氧化法制备了镍基Ni/RuO_2复合电极。采用扫描电镜（SEM）、能量散射谱（EDS）和X-射线衍射（XRD）光谱法等技术对电极的表面形貌及结构组成进行了表征，运用线性伏安扫描法（LSV）和计时电位法（CP）等手段研究了电极的催化析氢性能及其化学稳定性，并与镍基RuO_2电极进行对比。实验结果表明，镍基Ni/RuO_2复合电极表面颗粒细小，分布均匀，含有细小的裂纹，增大了涂层的比表面积。同时，基底与RuO_2之间存在一种协同效应，不仅有利于增加析氢催化活性位，提高电极的析氢催化活性，还增强了活性层与基底之间的结合力，使电极的稳定性得到明显提高。为了考察基底与RuO_2之间是否存在一种协同效应，本文将RuO_2涂覆在Ti片上，发现其析氢催化活性不如镍基Ni/RuO_2复合电极，这说明Ti基底与RuO_2没有协同效应。通过草酸刻蚀和脉冲电沉积法制备了Ni-P析氢电极。采用扫描电镜（SEM）和能量散射谱（EDS）等技术对电极的表面形貌及结构组成进行了表征，运用线性伏安扫描法（LSV）和计时电位法（CP）等手段研究了电极的催化析氢性能及其化学稳定性。实验结果表明，利用草酸刻蚀法对Ni基底进行表面处理，脉冲电沉积制备的Ni-P电极表面致密，呈现凹凸状，类似海绵结构；与直流电沉积制备的Ni-P电极相比，脉冲电沉淀法制备的Ni-P电极的晶粒晶粒更细小，电极比表面积更大；将P掺入到Ni镀层中有利于细化晶粒直径，使Ni的脱氢几率变大，从而使电极具有更好的催化析氢活性。(本文来源于《重庆大学》期刊2013-04-01）
王铎[8]（2011）在《钒基合金+x(wt%)稀土A_2B_7型合金复合电极材料的储氢和电化学性能研究》一文中研究指出本文作者在前期工作中,以储氢量大和平台压力适中的BCC型(TiCr)_(0.497)V_(0.42)Fe_(0.083)合金为基体相,通过添加30%(wt)稀土系A_2B_7型合金La_(0.63)R_(0.2)Mg_(0.17)Ni_(3.1)Co_(0.3)Al_(0.1)(R=镧系稀土元素)为电催化活性物质,经5h球磨改性后,复合材料电极的综合电化学性能得到明显改善,其电极最大放电容量达到425.8mA·h/g,经100次充放电循环后其电极容量保持率S_(100)为97%左右,表现出良好的电极循环稳定性。为进一步阐明稀土镁镍基合金对钒基合金表面改性作用和复合电极材料的电化学性能,本文系统研究了表面电催化活性物A_2B_7型合金的含量对复合电极材料(TiCr)_(0.497)V_(0.42)Fe_(0.083)+x(wt%)(LaRMg)_2(NiCoAl)_7(x=5~50)的储氢性能、微观组织和电化学性能的影响,并对综合电化学性能较好的x=30的复合电极材料进行了球磨工艺改变和退火热处理,并且研究了其在电化学充放电循环过程中电化学容量衰减的原因。PCT测试结果表明,随电催化活性物质A_2B_7型合金含量的增加,球磨产物的吸氢平台压力逐渐降低、平台斜率略微增大,而吸氢量呈减小的规律;复合储氢合金电极的放电效率逐渐增加,x=5时放电效率仅为53.2%,x=50时放电效率已达92.9%;综合电化学性能较好的x=30的复合储氢合金电极的放电效率为92.5%,热力学参数ΔH~Θ为26.165Kj/mol,ΔS~Θ为88.96j/k/mol,反应焓较小,氢化物稳定性较差,反应熵较大,利于吸放氢反应,从热力学角度看,x=30的复合储氢合金适合用于储氢负极材料。XRD和SEM分析结果表明,随着x值的增加,具有电催化活性的A_2B_7型合金颗粒细化后分散并包覆在钒基合金表面上,与铸态钒基合金相比,复合材料中BCC固溶体相结构的晶胞参数a和晶胞体积V均明显减小。电化学性能分析表明,球磨复合材料电极的最大放电容量,随着x值的增加呈先增加后减小的变化规律,当x≧5时,复合材料电极的放电容量为280~433.2mA·h/g,其100次充放电循环后的电极容量保持率S_(100)为92%~98.9%,表现出良好的电极循环稳定性,其中x=30时的复合材料的综合电化学性能最好。A_2B_7型合金的抗腐蚀性能及其包覆效果以及V元素的溶出行为对球磨复合储氢合金电极的电化学循环稳定性具有重要的影响。随A_2B_7型合金含量x的增加,球磨复合材料电极反应动力学得到显着提高,电极的高倍率放电性能(HRD)和交换电流密度Io值逐渐增加,但氢原子扩散系数有所减小,其中表面电催化活性或交换电流密度I0是影响球磨复合材料(TiCr)_(0.497)V_(0.42)Fe_(0.083)+x(wt%)(LaRMg)_2(NiCoAl)_7电极反应动力学过程的主要控制步骤。在氢气保护下球磨得到的复合储氢合金,颗粒细化非常明显而且颗粒之间具有较大的润滑性,复合效果欠佳,其活化次数较少,但电化学容量和循环稳定性都要远远低于氩气保护下的球磨复合材料。通过改变球磨工艺,电化学容量有所提高,但循环稳定性仍然较差。不同温度退火处理后的复合合金电极的电化学性能差别较大,200℃退火复合材料与退火前相比,无相的变化,电化学容量基本不变,循环稳定性提高较大,高倍率放电性能略有减小,活化性能仍然较差。退火温度≥400℃的复合材料电极出现了较为复杂的相变化,电化学放电容量均较低。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2011-05-20）
罗永春,张铁军,王铎,康龙[9]（2010）在《球磨改性对(Ti Cr)_(0.497)V_(0.42)Fe_(0.083)/30%(w)(LaRMg)(NiCoAl)_(3.5)合金复合电极材料储氢和电化学性能的影响》一文中研究指出以钒基合金(Ti Cr)0.497V0.42Fe0.083为基体,添加30%(w)稀土系A2B7型合金(LaRMg)(NiCoAl)3.5为电催化活性材料,采用机械球磨改性制备了储氢合金复合电极材料,研究其储氢特性和电化学性能.X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析结果表明,随球磨时间增加(t=0,0.5,1,3,5,10h),复合材料颗粒逐渐细化,A2B7型合金颗粒分散并包覆在钒基合金表面上;当球磨时间t≥5h时,复合材料形成明显的复合纳米晶组织并伴有部分非晶化倾向,同时钒基合金BCC相结构的晶胞参数a和晶胞体积V均明显减小.合金储氢特性及电化学性能分析测试结果表明,铸态纯钒基合金的吸氢量为3.11%(w),而球磨复合材料的储氢量随球磨时间增加呈减小的规律,其最大储氢量为2.47%(w);球磨改性后,复合材料电极的电催化性能得到明显改善,当球磨时间t≥3h时最大放电容量达到425.8mAh·g-1,经100次充放电循环后该电极的容量保持率(C100/Cmax)为97%,表现出良好的电极循环稳定性.(本文来源于《物理化学学报》期刊2010年09期）
张铁军[10]（2010）在《钡基合金/稀土A_2B_7型合金复合电极材料的储氢和电化学性能研究》一文中研究指出在镍氢二次电池负极用储氢合金的研究和开发中,由于钒基合金具有高的储氢量以及吸放氢温度适中和抗粉化能力强等优点,因而用其作为高能镍氢电池的后选负极材料备受人们的关注,但由于现有钒基固溶体合金在电化学储放氢反应时,由于钒在电解液中的氧化和溶解一直难于克服,所以循环寿命欠佳,从而阻碍了其在Ni/MH电池中的实际应用。为了进一步改善钒基储氢合金的电化学反应动力学和电极循环寿命,本文以钒基合金Ti0.28Cr0.217V0.42Fe0.083为基体,通过添加30%(wt)稀土系A2B,型合金La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1为电催化活性材料,采用机械球磨改性制备了储氢合金复合电极材料,系统研究了球磨时间对其储氢特性和电化学性能,得出以下研究结论：钒基储氢合金Ti0.28Cr0.217V0.42Fe0.083气态储氢量可达到3.1%(wt),因而应具有比较高的理论电化学容量(946mAh/g),但其电催化活性很差,所测得的I0值仅为10.5mA/g,在常温条件下几乎没有电化学吸放氢容量。而镧-镁-镍系合金La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1电催化活性比较好,其交换电流I0可达到260.2mA/g,常温下的最大放电容量达到390mAh/g,经100个循环后的放电容量保持率为94%,这说明用镧-镁-镍系合金La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1作为钒基合金的表面改性材料是可行的。X射线衍射(XRD)和电子显微镜(SEM,TEM)分析结果表明,随球磨时间增加(t=0-10h),复合材料颗粒逐渐细化,A2B7型合金颗粒分散并包覆在钒基合金表面上；当球磨时间t=5h后,复合材料形成明显的复合纳米晶组织并伴有部分非晶化倾向,同时钒基合金BCC相结构的晶胞参数a和晶胞体积v均明显减小。合金储氢特性及电化学性能分析测试结果表明,球磨后铸态纯钒基合金的吸氢量有所减小,而球磨复合材料的储氢量随球磨时间增加呈先增大后减小的规律,其最大储氢量为2.5%(wt H2)；经球磨改性后,复合材料电极的电化学性能得到明显提高,当球磨时间为5h时其电极最大放电容量达到425.8mA h/g,同时合金表面电催化活性得到了极大改善,改性前纯钒基合金的I0值为10.5mA/g,而改性后(t=5h)的I0值为181.8mA/g。当≥5h时,球磨复合电极材料经100次充放电循环后其电极容量保持率为97%,表现出良好的电极循环稳定性。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2010-04-20）
复合电极合金论文开题报告
（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：
当今,能源稀少和各类环境问题日渐突出。其中,电化学转换与存储技术是解决能源短缺问题的重要途径,设计高性能的析氢电催化剂和能源存储材料对于氢能源的利用有着重要作用。近年来学者们围绕二维晶体纳米材料进行了广泛的研究,二硫化钼(Mo S_2)作为二维晶体材料中的一员,表现出许多有趣的电学、光学等性质,这些特质为新型电催化剂和能源存储材料的探索提供了可行性。本论文旨在通过对限制二硫化钼(Mo S_2)成为高效电化学能源转化与存储材料的影响因素进行分析,从提高析氢电催化剂的催化活性位点和导电性方面入手,实现其更为高效的电化学性能。同时探索二硫化钼电催化性能对La-Y-Ni系储氢材料电化学性能的影响,进一步扩大二硫化钼(Mo S_2)在能源存储材料方面的应用范围。通过实验研究,得到以下结论:1、实验以钼酸铵为钼源,硫脲为硫源,在220℃、18h水热条件下合成了花状二硫化钼纳米片,同时探究了水热反应时间和反应温度对合成二硫化钼纳米片结构的影响。实验结果表明:220℃,12h水热时间便可得到结晶性良好的二硫化钼纳米片,继续增加水热反应时间对纳米片的结晶度改变较小,但影响纳米片的分散程度;水热反应时间相同(24 h),提高水热反应温度,产物结晶度得到明显提高。综合电化学测试结果,200℃24 h条件下制备的二硫化钼具有较低的起始过电位,400 m V过电位下54.8 m A cm-2的阴极电流密度和72 m V decade-1的塔菲尔斜率,无论是析氢催化活性还是电化学稳定性都是最优异的。2、以200℃、24h制备的二硫化钼纳米片为前驱体,采用高速振动球磨法实现对二硫化钼纳米片的液相剥离,通过分级离心法以期获得层数分布均一且晶体结构良好的产物。实验结果表明:以低沸点的乙醇/水为溶剂,球料比为100:1,8h球磨可获得最佳剥离效果。当球磨时间为8h时,10000rpm转速,20min离心时间条件可以得到均一的2-3层S-Mo-S结构二硫化钼纳米片,且其晶体结构完好,未被破坏。3、采用行星式球磨法制备Mo S_2/La-Y-Ni系储氢合金复合材料,通过改变二硫化钼质量比(x=0.2、0.5、1.0、3.0)探究二硫化钼对复合材料储氢电化学性能的影响。实验结果表明,二硫化钼强烈的析氢电催化性能会降低复合材料的最大放电容量。随着复合材料中二硫化钼质量比的增加,质量比为x=1.0的复合电极材料在放电电流密度为2400m A g-1时的容量保持率为26.6%,是储氢合金的叁倍。结合电化学动力学性能测试分析,质量比为x=1.0、x=3.0的复合材料相比于储氢合金有较大的交换电流密度和氢扩散系数,复合材料中二硫化钼的电催化性能也影响着储氢电极的高倍率性能。
（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。
复合电极合金论文参考文献
[1].罗政.双尺度多孔铜基形状记忆合金复合电极的制备与性能表征[D].华南理工大学.2018
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