以单质钛粉和镍粉为原料, 通过机械合金化的方法制备了非晶态Ti2Ni合金, 采用扫描电镜分析、X射线衍射、差热分析、充放电测试及电位阶跃测试等方法系统研究了Ti2Ni合金粉体的结构变化以及合金电极的储氢性能。结果表明: 随球磨时间的延长, 粉体颗粒尺寸先增大后减小; 球磨至30 h时, 获得了非晶态的Ti2Ni, 随后的球磨使非晶合金粉体的稳定性不断增大; 球磨80 h所得到合金的储氢性能最好, 最大放电容量达到147 mAh·g-1, 循环30次后的容量保持率为92.5%, 氢的扩散系数为2.18×10-11 cm2·s-1。
所属栏目
材料性能及其应用江苏省高校自然科学基金资助项目(11KJB430009)
收稿日期
2011/12/302012/10/1
作者单位
周俊凤:南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009
赵相玉:南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009
李佳佳:南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009
马立群:南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009
丁毅:南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009
备注
周俊凤(1987-), 女, 山东烟台人, 硕士研究生。
引用该论文:
ZHOU Jun-feng,ZHAO Xiang-yu,LI Jia-jia,MA Li-qun,DING Yi.Amorphous Ti2Ni Alloys Prepared by Mechanical Alloyingand Its Hydrogen Storage Properties[J].Materials for mechancial engineering,2013,37(1):51～54
周俊凤,赵相玉,李佳佳,马立群,丁毅.机械合金化制备非晶态Ti2Ni合金及其储氢性能[J].机械工程材料,2013,37(1):51～54
参考文献
【1】
马立群, 赵相玉, 丁毅, 等.A2B型Ti2Ni基储氢合金研究进展[J].南京工业大学学报, 2010, 32(5): 106-110.
【2】
SCHLAPBACH L, ZUTTEL A. Hydrogen-storage materials for mobile application[J].Nature, 2001, 414(15): 353-358.
【3】
CHEN P, ZHU M. Recent progress in hydrogen storag[J].E Materials Today, 2008, 12(11): 36-43.
【4】
NIU H, NORTHWOOD D O. Enhanced electrochemical properties of ball-milled Mg2Ni electrodes[J].International Journal of Hydrogen Energy, 2002, 27(1): 69-77.
【5】
ANIK M. Electrochemical hydrogen storage capacities of Mg2Ni and MgNi alloys synthesized by mechanical alloying[J].Journal of Alloys and Compounds, 2010, 491(1/2): 565-570.
【6】
ANIK M, AKAY I, O′ZDEMIR G, et al. Electrochemical hydrogen storage performance of Mg-Ti-Zr-Ni alloys[J].International Journal of Hydrogen Energy, 2009, 34(24): 9765-9772.
【7】
ANIK M. Improvements of the electrochemical hydrogen storage performance of Mg2Ni by the partial replacements of Mg by Al, Ti and Zr[J].Journal of Alloys and Compounds 2009, 486(1/2): 109-114.
【8】
CUI N, LUAN B, ZHAO H J, et al. Synthesis and electrode characteristics of the new composite alloys Mg2Ni-xwt% Ti2Ni [J]. Journal of Alloys and Compounds, 1996, 240(1/2): 229-234.
【9】
LUAN B, KENNEDY S-J, LIU H-K, et al. On the charge/discharge behavior of Ti2Ni electrode in 6 M KOH aqueous and deuterium oxide solutions[J].Journal of Alloys and Compounds, 1998, 267(1/2): 224-230.
【10】
ZHAO X Y, MA L Q, GOU Y N, et al.Structure, morphology and hydrogen desorption characteristics of amorphous and crystalline Ti-Ni alloys[J]. Materials Science and Engineering A, 2009, 516: 50-53.
【11】
杨君友, 吴建生, 曾振鹏. 机械合金化过程中粉末的形变及其能量转化[J].金属学报, 1998, 34(10): 1061-1067.
【12】
FENG F, NORTHWOOD D O. Improved performance of a metal hydride electrode for nickel/metal hydride batteries through copper-coating[J].Surface and Coatings Technology, 2003, 167(2/3): 263-268.
