摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-7页 |
1 绪论 | 第12-32页 |
1.1 引言 | 第12-13页 |
1.2 镍氢电池概述 | 第13-16页 |
1.2.1 镍氢电池发展历史 | 第13-14页 |
1.2.2 镍氢电池电极材料组成和工作原理 | 第14-16页 |
1.3 镍氢电池负极材料的研究概况 | 第16-21页 |
1.3.1 AB_5型稀土系贮氢合金 | 第17-18页 |
1.3.2 AB_2型 Laves 相贮氢合金 | 第18页 |
1.3.3 AB_3型贮氢合金 | 第18-19页 |
1.3.4 AB 型贮氢合金 | 第19页 |
1.3.5 A_2B 型贮氢合金 | 第19页 |
1.3.6 V 基固溶体型贮氢合金 | 第19-21页 |
1.4 贮氢合金负极材料的容量衰退机理 | 第21页 |
1.5 V 基固溶体贮氢电极合金的研究现状 | 第21-29页 |
1.5.1 V 基固溶体合金的结构特点 | 第22-23页 |
1.5.2 V 基固溶体合金的氢化特点 | 第23页 |
1.5.3 V 基固溶体合金的性能研究 | 第23-29页 |
1.6 电解液的改性研究 | 第29-30页 |
1.7 研究的目的和意义 | 第30页 |
1.8 研究内容 | 第30-32页 |
2 实验材料与方法 | 第32-40页 |
2.1 实验材料与试剂 | 第32页 |
2.2 实验设备 | 第32-33页 |
2.3 实验流程 | 第33-34页 |
2.4 合金样品成分设计及贮氢合金的制备 | 第34-35页 |
2.4.1 样品成分设计 | 第34-35页 |
2.4.2 贮氢合金制备 | 第35页 |
2.4.3 贮氢合金粉的制备 | 第35页 |
2.5 合金的结构表征 | 第35-36页 |
2.5.1 XRD | 第35页 |
2.5.2 扫描电镜 | 第35-36页 |
2.5.3 电解液中元素成分分析 | 第36页 |
2.6 合金电极的制备和电化学测试装置及测试方法 | 第36-40页 |
2.6.1 电极的制备 | 第36-37页 |
2.6.2 最大放电容量及循环稳定性 | 第37页 |
2.6.3 高倍率放电性能 | 第37页 |
2.6.4 交流阻抗 | 第37页 |
2.6.5 线性极化和交换电流密度 | 第37-38页 |
2.6.6 恒电位阶跃与氢的扩散系数 | 第38-40页 |
3 Cr 替代 Ti 对 V-Ti-Ni 合金电极结构和电化学性能的影响 | 第40-52页 |
3.1 引言 | 第40页 |
3.2 V_2Ti_(1-x)NiCr_x(x=0.1-0.7)合金体系 | 第40-51页 |
3.2.1 合金的结构 | 第40-42页 |
3.2.2 合金电极的放电容量与循环稳定性 | 第42-45页 |
3.2.3 合金电极的放电性能 | 第45-46页 |
3.2.4 合金电极的高倍率放电性能 | 第46-47页 |
3.2.5 合金电极的电化学阻抗谱 | 第47-49页 |
3.2.6 合金电极的线性极化曲线与交换电流密度 | 第49页 |
3.2.7 合金电极的恒电位阶跃放电曲线与氢的扩散系数 | 第49-51页 |
3.3 本章小结 | 第51-52页 |
4 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni_(1-x)M_x(M= Mo、Sn、Mn)合金电极的性能研究 | 第52-76页 |
4.1 引言 | 第52页 |
4.2 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni_(1-x)Mo_x(0.02-0.08)合金体系 | 第52-62页 |
4.2.1 合金的相结构 | 第52-53页 |
4.2.2 合金的显微组织 | 第53-54页 |
4.2.3 合金的放电容量与循环稳定性 | 第54-56页 |
4.2.4 合金的放电性能曲线 | 第56-57页 |
4.2.5 合金电极高倍率放电性能 | 第57-58页 |
4.2.6 合金电极的电化学交流阻抗 | 第58-60页 |
4.2.7 合金电极的线性极化曲线与交换电流密度 | 第60页 |
4.2.8 合金电极的恒电位阶跃放电曲线与氢的扩散系数 | 第60-62页 |
4.3 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni_(1-x)Sn_x(0.02-0.08)合金体系 | 第62-67页 |
4.3.1 合金的相结构 | 第62页 |
4.3.2 合金的显微组织 | 第62-63页 |
4.3.3 合金的放电容量与循环稳定性 | 第63-65页 |
4.3.4 合金的放电性能曲线 | 第65-66页 |
4.3.5 高倍率放电和电化学动力学性能 | 第66-67页 |
4.4 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni_(1-x)Mn_x(0.05-0.2)合金体系 | 第67-74页 |
4.4.1 合金的相结构 | 第67-68页 |
4.4.2 合金的显微组织 | 第68-69页 |
4.4.3 合金的放电容量与循环稳定性 | 第69-71页 |
4.4.4 高倍率放电性能 | 第71-72页 |
4.4.5 线性极化曲线与交换电流密度 | 第72-73页 |
4.4.6 恒电位阶跃放电曲线与氢的扩散系数 | 第73-74页 |
4.5 本章小结 | 第74-76页 |
5 V2O5代替 V 对 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni 合金电极性能的影响 | 第76-86页 |
5.1 引言 | 第76页 |
5.2 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)合金体系 | 第76-84页 |
5.2.1 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)合金结构 | 第76-79页 |
5.2.2 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)合金电极的放电容量与循环稳定性 | 第79-80页 |
5.2.3 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)合金电极的放电性能 | 第80-81页 |
5.2.4 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)高倍率放电性能 | 第81-83页 |
5.2.5 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)线性极化曲线与交换电流密度 | 第83页 |
5.2.6 V_(2-x)Ti_(0.5)Cr_(0.5)NiO_x(x =0-0.35)恒电位阶跃放电曲线与氢的扩散系数 | 第83-84页 |
5.3 本章小结 | 第84-86页 |
6 V-Ti-Cr-Ni-Mn 贮氢合金的循环衰退机理研究 | 第86-96页 |
6.1 引言 | 第86页 |
6.2 合金电极循环稳定性分析 | 第86-87页 |
6.3 合金电极经过不同充放电次数的表面 SEM 分析 | 第87-89页 |
6.4 合金元素在电解液中的腐蚀溶解 | 第89-90页 |
6.5 合金电极循环过程的不可逆氢化 | 第90-91页 |
6.6 合金电极的电化学阻抗谱 | 第91-93页 |
6.7 本章小结 | 第93-96页 |
7 电解液中添加 ZnO 对 V_2Ti_(0.5)Cr_(0.5)Ni 合金电化学性能的影响 | 第96-104页 |
7.1 引言 | 第96页 |
7.2 合金电极与添加 ZnO 的晶体结构分析 | 第96-97页 |
7.3 添加 ZnO 对合金电极的电化学性能的影响 | 第97-101页 |
7.3.1 合金电极的最大放电容量及循环稳定性能 | 第97-99页 |
7.3.2 合金电极放电性能曲线 | 第99页 |
7.3.3 合金电极的电化学动力学性能分析 | 第99-101页 |
7.4 合金电极在添加 ZnO 电解液中循环后的形貌分析 | 第101-103页 |
7.5 本章小结 | 第103-104页 |
8 论文结论与展望 | 第104-108页 |
8.1 结论 | 第104-106页 |
8.2 论文创新点 | 第106页 |
8.3 研究展望 | 第106-108页 |
致谢 | 第108-110页 |
参考文献 | 第110-124页 |
附录 | 第124-125页 |
A. 攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第124页 |
B. 攻读博士学位期间申请专利目录 | 第124-125页 |
C. 博士期间参与科研项目 | 第125页 |