导电高分子聚合物表面处理A2B型贮氢合金电化学性能的影响-冶金工程专业论文.docxVIP

内 内蒙古科技大学硕士学位论文 polythiophene polymer density, high strength polythiophene, collector has a significant effect on formation of alloy surface charge transfer. Key Words ： Hydrogen storage alloy; Polymer; Surface treatment; Electrochemical performance III PAGE PAGE 1 目 录 摘 要 I Abstract II 引 言 1 1 文献综述 2 1.1 镁基贮氢合金的研究进展 2 1.1.1 Mg2Ni 贮氢合金的结构 2 1.1.2 镁基贮氢合金的元素取代 2 1.1.3 镁基合金的机械合金化 3 1.1.4 镁基合金的薄膜制备法 4 1.1.5 熔炼法和真空快淬技术 4 1.2 MH/Ni 的工作原理 5 1.3 MH/Ni 电极反应机理 6 1.4 MH/Ni 电池负极材料发展概况 7 1.5 贮氢合金表面改性处理的研究进展 8 1.5.1 贮氢合金表面的碱处理 9 1.5.2 贮氢合金的酸处理 9 1.5.3 贮氢合金表面的氟化处理 10 1.5.4 贮氢合金的表面包覆金属膜处理 10 1.5.5 贮氢合金的球磨表面包覆处理 11 1.5.6 贮氢合金的高分子表面包覆 11 1.6 导电高分子的研究进展 12 1.6.1 聚苯胺的研究进展 12 1.6.2 聚吡咯的研究进展 12 1.6.3 聚噻吩的研究进展 12 1.7 选题目的及意义 13 1.7.1 选题目的 13 1.7.2 选题意义 13 2 实验材料与方法 15 2.1 合金的制备 15 2.2 扫描电镜分析（SEM） 15 2.3 合金电极电化学性能测试 15 2.3.1 合金电极的制备 15 2.3.2 恒流充放电测试装置 16 2.3.3 电化学性能与动力学性能测试方法 17 3 聚苯胺表面处理 A2B 型贮氢合金电化学性能的影响 20 3.1 聚苯胺表面处理工艺 20 3.2 聚苯胺表面处理对合金电化学性能影响 21 3.2.1 表面微观结构分析 21 3.2.2 初始活化性能 22 3.2.3 循环稳定性 22 3.2.4 高倍率放电性能 23 3.2.5 交流阻抗谱 24 3.2.6 动电位极化 24 3.2.7 Tafel 极化 25 3.3 本章小结 25 4 聚吡咯表面处理 A2B 型贮氢合金电化学性能的影响 27 4.1 聚吡咯表面处理工艺 27 4.2 聚吡咯表面处理对合金电化学性能影响 28 4.2.1 表面微观结构分析 28 4.2.2 初次放电性能 28 4.2.3 初始活化性能 29 4.2.4 循环稳定性 29 内蒙 内蒙古科技大学硕士学位论文 4.2.5 交流阻抗谱 30 4.2.6 恒电位阶跃放电 31 4.2.7 Tafel 极化与腐蚀电位 31 4.3 本章小结 32 5 聚噻吩表面处理 A2B 型贮氢合金电化学性能的影响 33 5.1 聚噻吩表面处理工艺 33 5.2 聚噻吩表面处理对合金电化学性能影响 34 5.2.1 表面微观结构分析 34 5.2.2 活化性能 34 5.2.3 循环稳定性 35 5.2.4 交流阻抗 35 5.2.5 动电位极化 36 5.2.6 Tafel 极化 37 5.3 本章小结 38 结 论 39 参考文献 40 在学研究成果 46 致 谢 47 内 内蒙古科技大学硕士学位论文 - - PAGE 10 - 引 言 随着常规的一次能源如煤炭、石油、天然气消费量快速增长和人们环保意识的 增强，清洁能源的发展已成为当今世界的热点问题[1]。21 世纪氢作为一种重要的清 洁能源，具有资源丰富[2] 、来源广泛、零排放、能量密度高、取之不尽、用之不 竭、无污染等优点。然而，可靠的氢储存技术和安全的氢运输技术成为制约氢气作 为替代能源的障碍。贮氢材料具备在一定条件下可逆的吸放氢气的特性，故可作为 一种载体应用于氢的储存与运输过程中。氢能和贮氢材料都是绿色无污染的环境友 好型产品，目前全球都高度重视研发贮氢新材料及探索其应用领域。区别于液态和 高压气瓶贮氢技术，贮氢材料的贮氢原理是氢与大部分过渡金属和合金反应，氢原 子扩散到金属晶格之中与金属形成固溶体或者氢化物。这种既经济又高效的贮氢方 法，势将对未来二次能源的发展与环境保护产生深远影响[3]。 美国能源部每年斥巨资于氢能研究领域，其