黄（王乐）[1]2000年在《贮氢合金与电极性能的化学模式识别及电子结构研究》文中提出利用模式识别方法对贮氢合金氢化物的稳定性、工艺对贮氢电极性能的影响进行了实验制备和研究，并通过贮氢合金的电子结构研究，从理论上分析了组元对吸氢性能的影响。 1、利用模式识别方法对过渡金属二元合金氢化物的形成和贮氢性能进行了分析。结果表明：利用化学键参数-模式识别方法可以建立过渡金属二元合金贮氢材料形成的数学模型，是贮氢材料设计的一种有用方法。 2、利用化学模式识别方法对不同电极制备工艺条件的Ni-MH电池的放电容量和循环寿命进行了分析，并得出了提高电池相应性能的判据。对于放电容量，粘结剂和导电剂均为影响的主要因素，两者的作用为互相牵制，其中粘结剂为最主要影响因子；对循环寿命的影响添加剂上升为最主要的因素，粘结剂和导电剂之间的作用仍为互相牵制。适当地减小添加剂和导电剂的比例、提高粘结剂的粘结强度对提高电池的综合性能有好处。 3、研究了活化、自放电等对镍-氢电池性能影响的特征和规律，为在电池化成初期剔除劣质电池提供了一种较为简便的分析方法。 4、利用电荷自洽离散变分Xα(SCC-DV-Xα)方法计算了ReNi5(Re=La、Ce、Pr、Nd)及其氢化物的电子结构，分析了电子结构对吸氢性能的影响。研究表明：ReNis氢化物的稳定性与氢原子的电荷转移密切相关，进入Hls轨道的电荷增大，将会降低其稳定性；Ni的3d轨道不与H原子作用，而与Re的4f轨道有较强的成键作用，但这种作用在吸氢后被明显减弱；ReNi5平台氢压随着相应氢化物Fermi能级的提高而降低。
李榜全[2]2004年在《AB型贮氢合金电子结构及电化学性能的研究》文中研究指明本文采用电荷自洽离散变分法计算了TiM(M=Fe，Co，Ni)、TiFe_xM_(1-x)(M=Cr，Mn，Co，Ni，Al)贮氢合金及其氢化物的电子结构，并对电子结构与其贮氢性能的相关性进行了分析；利用模式识别方法分析了贮氢合金组分对其放电性能的影响，并通过人工神经网络方法对Ti_xZr_yNi_z合金放电容量和Ti_xFe_yMn_z合金平台氢压进行预报；用高频熔炼和机械合金化制备电池负极材料TiFe合金，并测试其电化学性能。研究结果表明： 1．对于TiM(M=Fe，Co，Ni)氢化物，H与M原子间成键作用比较弱，这使贮氢合金可以在一定条件能可逆吸放氢。而对于TiFe合金，Ti原子与Fe原子作用形成离域键，在吸氢后该键作用加强，从而使合金吸放氢过程不容易粉化。 TiFe_xM_(1-x)(M=Cr，Mn，Ni，Co，Fe)合金氢化物中，随着M4s轨道的电荷转移量增大，氢化物稳定性将降低，与TiFe_xM_(1-x)(M=Cr，Mn，Ni，Co)合金相比，TiFe_xAl_(1-x)氢化物的H原子与Al原子成键作用非常弱，这可能是其吸氢量急剧减少的原因之一。 2．对Ti_xZr_yNi_z合金，利用模式识别方法分析得知其组成中Ti和Zr对放电容量的作用互相牵制，即适当增加Ti的含量或减少Zr的含量将有助于放电容量的提高。利用人工神经网络方法分别对Ti_xZr_yNi_z放电容一一一一一一一一一一一一一一一亘醚登鲤生尝鱼耸卒「量和Ti:Fe，Mn:平台氢压进行预报，结果发现预报值和实验结果有很好的一致性。 3.高频熔炼得到的TIFe合金电池负极材料，电极活化困难，在完成31次循环才达到最大放电容量，其放电容量为17.15 mAh/g，机械合金化得到的TIPe合金试样，其放电容量在第一次就达到了最大，放电容量为34.37 InAh/g。
方志杰[3]2003年在《储氢合金吸氢机理及掺杂元素作用机制的研究》文中进行了进一步梳理本文研究了储氢合金吸氢机理以及掺杂元素在储氢合金中的作用机制。内容如下： 利用偏最小二乘法(PLS)研究混合稀土组成对储氢合金的织构生长特性的综合影响，并得出了合金织构择优取向的判据；利用电荷自洽离散变分X_α(SCC-DV-X_α)方法计算了LaNi_5、LaNi_4M(M=Al、Co、Cu、Mn)、Mg_2Ni及其氢化物的电子结构，分析了LaNi_5合金氢化物、Mg_2Ni合金氢化物中氢原子与合金元素的成键方式，合金中氢化物形成元素与非形成元素的作用机理；此外还分析了LaNi_4M合金中掺杂元素的作用机理。研究结果表明： 1．对于平行于柱状晶织构，择优取向(101)+(201)晶面受Nd的影响最为敏感，Ce的影响最为小，同时Ce对择优取向的作用与La、Pr、Nd的作用相反；对于垂直于柱状晶织构，择优取向(200)+(110)晶面受Pr的影响最为敏感，而受Nd的影响最小。 2．在LaNi_5的氢化物中，Ni4p与H1s轨道作用形成共价键；吸氢后，La4f轨道与Ni3d轨道的成键被减弱了，这种成键作用在吸氢后被减弱是造成储氢合金经多次吸放氢后出现粉化的原因之一。吸氢使LaNi_5的a轴比c轴更容易产生变化。 3．在Mg_2Ni氢化物中，H与Ni原子之间强烈的成键作用，是导致Mg_2Ni合金释放氢的温度比较高的原因。在AB_5、A_2B型储氢合金中，因为氢原子更倾向于进入吸热型元素周围的晶格位置，所以吸热型元素在储氢合金中起到了增强对氢原子吸附力的作用。吸氢后，AB_5、A_2B型合金都出现了A-B键受到减弱的现象，使得储氢合金的性能降低了。 4．在LaNi_4M系中，进入替代元素(M)最外层轨道电荷量的大小与平台氢压有关，且有相同的变化趋势。Ni(1)4p轨道在深势井处出现的成键峰是合金平台氢压降低的主要特征。
李卫[4]2001年在《贮氢合金电极性能的工艺因素影响及其电子结构的微观机理研究》文中认为本文研究了活化、自放电、充放电制度对贮氢合金电极性能的影响的特征和规律；利用化学模式识别方法对不同电极制备工艺条件的Ni-MH电池的放电容量和循环寿命进行了分析，并得出了提高电池相应性能的判据；利用电荷自洽离散变分X_α（SCC－DV－X_α）方法计算了 RENi_5（RE—La、Ce、Pr、Nd）和 LaNi_4M（M＝Ni、Cu、Mn、Al）型贮氢合金及它们的氢化物的电子结构，分析了电子结构对吸氢及电极性能的影响。研究结果表明：l 活化容量大的电极，对应的电池容量也大，活化过程也可作为电池质量检测的第一关。通过自放电前后的放电曲线的比较可判定电池的寿命情况。适中电流活化的电池具有较高放电容量，在循环使用过程中，保持较高的比容量，较稳定的放电平台特性，具有较长的循环寿命。2 对于放电容量，粘结剂和导电剂均为影响的主要因素，两者的作用为互相牵制，其中粘结剂为最主要影响因子；对循环寿命的影响添加剂上升为最主要的因素，粘结剂和导电剂之间的作用仍为互相牵制。适当地减小添加剂和导电剂的比例、提高粘结剂的粘结强度对提高电池的综合性能有好处。3 RENi_5和LaNi_4M氢化物的稳定性与氢原子的电荷转移密切相关，进入Hls 轨道的电荷增大，将会降低其稳定性；Ni的3d轨道不与H原子作用，而与RE的4f轨道有较强的成键作用，但这种作用在吸氢后被明显减弱；RENi_5平台氢压随着相应氢化物 Fermi能级的提高而降低。LaNi_4M的循环寿命与合金中 La的 4f和 Ni（l）的 4p轨道间的成键强度有关，杂化成键越强，相应的循环寿命越长；Ni（3）的 3d轨道也与La的4f轨道有成键作用，但这种作用在吸氢后被减弱。
蒋卫卿[5]2005年在《La-Mg基贮氢合金性能及二元合金Laves相结构的研究》文中研究说明本论文研究了La-Mg基合金的电子结构、贮氢性能及MgZn_2型、MgCu_2型二元合金Laves相结构,具体内容为:1)采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波计算方法,对AB_2C_9型RMg_2Ni_9(R=Ca、La)贮氢合金的电子结构进行研究,总结两种合金在结构相同,晶胞参数基本一致的情况下,其电子结构的异同及影响其贮氢性能的结构因素:2)在Ar气保护下,通过高频感应熔炼方法,制备AB_3型La-Mg基La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_2(Co+Mn)系列合金,研究合金的相组成及Co、Mn含量对其电化学性能的影响;3)运用模式识别的偏最小二乘法(PLS方法),研究化学键参数对MgZn_2型、MgCu_2型二元合金Laves相结构的影响。 论文的主要研究结果如下: 对CaMg_2Ni_9和LaMg_2Ni_9合金的第一原理计算结果表明:CaMg_2Ni_9、LaMg_2Ni_9两种合金态密度的差异主要来源于Ca原子s、p电子和La原子s、p电子的贡献。两合金的态密度在费米能级附近极为相似,主要来自Ni原子d电子的贡献,而费米能级下的最低能态则源自Mg原子p电子的贡献。LaMg_2Ni_9合金中,Mg原子的成键比La原子的成键稳定,使得La_xMg_(3-x)Ni_9(x=1.0-2.0)合金,随着Mg含量的增加,合金稳定性增大。CaMg_2Ni_9和LaMg_2Ni_9合金的能带结构相似,能带均在费米能级附近发生相互交错并
张睿[6]2006年在《La-Mg基合金贮氢特性与电化学性能研究》文中进行了进一步梳理AB_3型La-Mg基贮氢合金由于具有较高的放电容量、较为适中的吸放氢平台压力以及活化较快，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。本论文采用Ar气保护下高频感应熔炼的方法制备AB_3型La-Mg-Ni-Co-Al系列合金，运用X射线衍射、循环充放电、循环伏安，P-C-T测定等手段研究了Al元素对La-Mg基AB_3型贮氢合金电极的贮氢及电化学性能的影响。为新型AB_3型La-Mg基贮氢合金的进一步研究开发打下基础。 研究结果表明： 1．La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.75-x)Al_xCo_(0.75)(x=0.0-0.4)系列合金X衍射分析：在系列合金各样品中，始终存在相Mg_2Ni，由于Al取代了Ni的位置，CaCu_5型固溶相由La(Ni，Co)_5转变为La(Ni，Co，Al)_5；随着Al含量的增加，合金的吸放氢平台压降低，滞后效应减小；Al对合金中Ni的替代，改善了合金氢化物的热稳定性，延长了合金电极的循环寿命，但是合金的活化变得困难，最大放电容量和放电平台有所下降。 2．La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.6)Al_xCo_(0.5-x)(x=0.0-0.5)系列合金X衍射分析表明：在系列合金样品中存在La_2Mg_(17)相、LaNi_3相、Al_(13)Co_4相及CaCu_5型固溶相等四种相结构。随着Al元素对Co元素的替代，六方结构CaCu_5型固溶相先由La(Ni，Co)_5相转变为La(Ni，Al，Co)_5相，最后转变为La(Ni，
参考文献：
[1]. 贮氢合金与电极性能的化学模式识别及电子结构研究[D]. 黄（王乐）. 广西师范大学. 2000
[2]. AB型贮氢合金电子结构及电化学性能的研究[D]. 李榜全. 广西大学. 2004
[3]. 储氢合金吸氢机理及掺杂元素作用机制的研究[D]. 方志杰. 广西大学. 2003
[4]. 贮氢合金电极性能的工艺因素影响及其电子结构的微观机理研究[D]. 李卫. 广西大学. 2001
[5]. La-Mg基贮氢合金性能及二元合金Laves相结构的研究[D]. 蒋卫卿. 广西大学. 2005
[6]. La-Mg基合金贮氢特性与电化学性能研究[D]. 张睿. 广西大学. 2006