一、甲酸处理对储氢合金和电池性能的影响（论文文献综述）
张野[1]（2021）在《多元Co基催化剂的制备及其对肼硼烷高效脱氢的研究》文中研究表明科技进步使人类提高了生活的质量,但同时带来的化石能源枯竭与环境污染问题日益严重,这引发了人们对新能源的探索。由于氢的能量密度高达142 MJ/kg,且燃烧产物对环境友好,且具有丰富的地球储量和各种来源,已被视为替代化石燃料最有前景的能源载体。基于这些优点,发展氢能经济不仅可以有望替代化石燃料,同时也可以减少以碳氢化合物为燃料导致的碳排放,这样有利于经济增长,以实现可持续发展的目标。于众多储氢材料中,肼硼烷（N2H4BH3,HB）含氢量15.4 wt%,作为固相可在温和条件下稳定保存,且在水溶液中也有很好的稳定性,是一种很有前景的储氢材料。对于HB的脱氢反应与催化该反应的催化剂密切相关,故开发高效的催化剂来提高该反应的效率与选择性对于HB作为储氢材料的应用是非常有意义的。目前关于HB水解脱氢的催化剂主要有贵金属催化剂,Ni基贵金属合金催化剂,与非贵金属（Ni与Ni基非贵金属合金）催化剂。对于贵金属催化剂而言,催化剂的成本问题大大限制了该催化剂实际应用的可能,而大部分Ni基催化剂与非贵金属催化剂的催化效率对工业化而言仍有待提高。针对上述问题,本论文的研究内容主要包括以下两个方面:1.选用商业Ti O2（P25）作为基底材料,因为其有良好的亲水性,在水溶液中的分散性良好,平均粒径较小,且比表面积大。在室温条件下,通过共还原的方法将Co Ir纳米金属颗粒负载基底材料Ti O2上,得到的Co0.6Ir0.4/Ti O2纳米复合材料对于HB脱氢反应的转化率为100%,转化频率（TOF）为5625 h-1。该TOF值要优于绝大多数Ni基贵金属合金催化剂。2.为进一步提高催化剂的活性,受三元金属催化剂启发,通过将Ru引入到Co0.6Ir0.4/Ti O2中,得到的Co0.6Ir0.2Ru0.2/Ti O2催化剂也可催化HB完全水解,TOF为10000h-1。且该催化剂的循环稳定性良好,在循环8次之后对HB水解反应仍具有100%的转换率。
吴冉[2]（2021）在《碳包覆对La-Y-Ni基储氢合金性能的影响研究》文中认为超晶格La-Y-Ni基储氢合金克服了 LaNi5基合金容量低和La-Mg-Ni基储氢合金制备困难的缺陷,得到了广泛的研究。La-Y-Ni基合金制备工艺简单,放电容量高,但仍存在在碱性电解液中易腐蚀,倍率性能有待提高的问题。本文采用磁悬浮感应熔炼法制备了（LaSmY）（NiMnAl）3.5合金,分别选取石油沥青、蔗糖、葡萄糖、壳聚糖为碳源,通过低温烧结,制备得到碳包覆合金样品,并与机械混合碳粉制备的合金性能进行比较。采用XRD、SEM和电化学性能测试等方法研究了合金样品的物相结构、表面形貌和电化学性能,利用Raman和FTIR光谱分析了不同碳源在合金表面形成碳的组成成分和结晶状态,探究了碳包覆量和碳源种类对合金电化学性能的影响及机理。以沥青为碳源对合金进行碳包覆,电化学结果表明,碳包覆后合金电极的放电容量较未包覆的合金降低,但循环稳定性提高。且碳包覆后合金电极的放电容量和倍率性能随着碳包覆量的增加先增大后减小。碳包覆量为0.5 wt%时,合金电极具有最好的电化学性能,其Cmax降低最小,由350.5 mAh/g降低至345.7 mAh/g,HRD1200由67.99%提高至72.49%,循环300次后合金电极的容量保持率S300由73.75%提高至79.44%。动力学测试结果表明适当的碳包覆量可以提高合金表面的电催化活性和导电性,降低电荷转移阻抗,加快氢在合金中的扩散速率和电荷的转移速率,从而提高合金电极的倍率性能。降低烧结温度,以蔗糖为碳源,结果表明,碳包覆合金电极的放电容量、倍率性能和循环稳定性随着碳包覆量的增加先增大后减小。当碳包覆量为0.3 wt%时,合金电极的电化学性能最优越,其Cmax从354.5 mAh/g提升至359.0 mAh/g,高倍率放电性能HRD1200由65.84%提升至74.39%,容量保持率S300由73.15%提升至80.01%。拉曼光谱的分析结果表明,合金表面碳的粒径越小,对应碳的石墨化程度和导电性越高,越有利于合金的放电容量和倍率性能的提高。采用不同有机物为碳源对合金进行碳包覆,结果表明碳包覆能有效提高合金的循环稳定性。其中采用蔗糖、壳聚糖和葡萄糖为碳源,能有效地提高合金的Cmax和HRD。机械混合碳粉不能实现碳的均匀分布,因此对合金性能的提升效果较碳包覆的差,其中,蔗糖为碳源制备的碳包覆合金电极的性能最佳。拉曼和红外光谱结果表明,不同碳源碳化后在合金表面形成的碳为sp2和sp3混合结构的无定型碳,碳源在碳化过程中流动性越好、形成的碳分布越均匀且未完全碳化的残留物越少,碳的石墨化程度和导电性越高,对合金的电化学性能的提高效果越显着。
张昊[3]（2021）在《小分子高效产氢导向的金属基纳米光催化材料的设计及其性能研究》文中指出硼烷氨（NH3BH3）和甲酸（HCOOH）是两种有应用价值的化学储氢材料,它们的氢含量高,分别达到19.6 wt%和4.4 wt%,而且它们的来源广,方便储存运输。但硼烷氨和甲酸在催化产氢过程（NH3BH3+2H2O→NH4BO2+3H2;HCOOH→H2+CO2）中,贵金属是主要的催化活性组分,价格昂贵且不易获得,而含廉价过渡金属的催化剂活性较低,且产氢机理尚不明确。本论文基于上述问题,针对硼烷氨和甲酸催化体系各自的特点,设计合成了一系列Mott-Schottky型单/双/多金属纳米催化剂,并系统研究了它们在室温下的光催化产氢性能、构效关系与产氢机制。主要结果如下:（1）针对传统催化体系下催化剂中非贵金属纳米粒子表面电子密度低的问题,通过调控金属纳米粒子的组成、形貌与结构,并负载到可见光响应的半导体氮化碳（C3N4）上,构筑了一系列催化硼烷氨产氢的Mott-Schottky型催化剂。结果表明,以可见光为驱动力,催化剂中活性金属纳米粒子上的电子密度显着提高。同时,通过调控金属纳米粒子的组成、形貌和结构,进一步改变了其电子特性,达到了调控其催化产氢活性的目的。其中,以含有无定形双金属Cu Co纳米粒子的催化剂在可见光下的活性最高,TOF值达75.1 min-1。（2）针对负载型金属催化剂中半导体载体的光吸收能力弱和电子-空穴分离效率低的问题,采用三种不同的策略（二次热处理、构筑无定形结构、同时引入B掺杂和N缺陷）对氮化碳载体的能带结构、电子结构和纳米结构进行调控,得到了一系列物化性质不同的氮化碳。在负载Co或Ni纳米粒子形成催化剂后,研究了它们的光催化硼烷氨产氢性能。结果表明,所得的氮化碳具有强光吸收能力,光生载流子分离效率也得到了提升,最终催化剂的光催化产氢活性大幅提高,其中同时引入B掺杂和N缺陷的Co基催化剂催化性能最好,其TOF值提升到了301.1 min-1,超过大多数贵金属催化剂的活性。（3）针对如何最大程度利用太阳能的问题,以光响应的Cu-Cr层状双氢氧化物（简称Cu Cr-LDH）为前驱体,构筑了具有超宽光谱响应范围的两种复合载体材料,即Cu O与Cu Cr-LDH的异质结构和Cu-Cr氧化物,并引入Co和Ni形成负载型光催化剂,研究了它们的光催化硼烷氨产氢性能。结果表明,通过大幅提升复合载体的光响应范围,催化剂的产氢活性显着提高,其中Co基催化剂的TOF值达到了276.9 min-1。（4）针对如何调控催化剂中活性金属组分周围的化学环境、增强催化剂对底物分子吸附和活化能力的问题,采用功能化且结构可调的氮化碳为电子助剂,构筑含非贵过渡金属Co和Ni的Pd基多金属纳米催化剂,用于可见光室温催化甲酸产氢。通过改变氮化碳的基本结构单元（如七嗪环或三嗪环）以及连接它们之间的中间基团（如氮原子或酰亚胺基团-NH）,合成了三种分子结构不同的氮化碳,并通过羟基缩合路径将含有给电子基团的氨基硅烷嫁接到了氮化碳表面。催化结果表明,在光生电子和给电子氨基的共同作用下,Au Pd Co和Au Pd Ni合金纳米粒子显示出不同的化学环境与电子特性,最终实现催化剂在具有100%H2选择性的同时,也具有超高的甲酸产氢活性,其中Au Pd Ni催化剂的TOF值达到了1214.6 h-1。
刘学[4]（2021）在《担载型纳米催化剂的制备及在甲酸制氢反应中的应用》文中研究说明氢能由于其来源广泛、能量利用率高、高效清洁等特点得到了高度关注,被认为是未来应用中最具有发展潜力的能源。但是,安全、有效的存储和释放氢气（H2）仍然是燃料电池的瓶颈。甲酸（HCO2H,FA）因具有高的储氢密度（53 g/L）,易于液体填装从而方便运输而成为一种很有应用前景的化学储氢材料。开发适当的催化剂以保证FA在温和条件下,高效率高选择性的释放H2是将FA推向实用化进程的关键和难点。本文设计了不同催化剂并分别对其甲酸脱氢性能进行研究:一、本文报告了一种便捷的湿化学法制备氨基团官能化的环糊精载体（A-M-β-CD）锚定AuPd纳米颗粒（NPs）。得益于AuPd NPs与A-M-β-CD载体之间的强相互作用,制得的Au0.3Pd0.7/A-M-β-CD具有非常出色的催化活性,在323 K并且没有任何添加剂的情况下,其催化反应的TOF值高达7352 mol H2 mol catalyst-1h-1,这说明其催化活性明显优于迄今为止报道的绝大多数异相FA脱氢催化剂。进一步研究发现,Au0.3Pd0.7/A-M-β-CD优异的催化活性不仅归因于受A-M-β-CD载体限域作用导致的AuPd NPs的细小弥散分布,而且归因于A-M-β-CD载体对于AuPd NPs电子结构的调控作用。二、BN作为晶格结构与r GO高度相似的一种材料,因其优异的热稳定性、化学稳定性及高的机械强度而备受人们关注。但是由于它厚度大造成的比表面积小与亲水性差使其作为催化剂载体材料受到很大限制。针对于此,我们用以下两种方法对h-BN进行修饰:（1）使用柠檬酸对六方氮化硼（h-BN）进行修饰得到柠檬酸修饰的h-BN纳米片（ca-BNNS）,采用湿化学法制备以氨基团官能化的ca-BNNS为载体,以AuPd NPs为催化活性主体的担载型催化材料。催化活性测试表明,Au0.3Pd0.7/ca-BNNS-A催化的FA脱氢反应在323 K并且没有任何添加剂的情况下的TOF值高达7046 mol H2 mol catalyst-1h-1。进一步研究发现,Au0.3Pd0.7/ca-BNNS-A优异的催化活性一方面归因于柠檬酸对h-BN的修饰极大程度提高了其亲水性,另一方面归因于ca-BNNS-A载体与AuPd NPs之间的强相互作用导致的电子效应。（2）使用氟化铵对h-BN进行剥离得到氟化铵修饰的h-BN纳米片（F-BNNS）,采用湿化学法将氨基团官能化处理的F-BNNS（F-BNNS-A）作为载体担载AuPd NPs。研究发现,Au0.3Pd0.7/F-BNNS-A催化剂对于FA脱氢表现出良好的催化活性,其催化反应的TOF值高达4500 mol H2mol catalyst-1h-1,激活能低至22.9 k J/mol。
周亦彤[5]（2021）在《若干氢能源催化剂的密度泛函理论研究》文中研究表明自上个世纪50年代以来,随着人口数量的提高和科技的进步,全球能源消耗量出现了前所未有的增长。目前,煤炭、石油和天然气等化石燃料占全球消耗能源的80%以上,化石燃料的过度消耗和化石燃料带来的环境污染和能源危机问题日益严重。为了改善这一现状,开发清洁高效的可再生能源代替化石燃料成为当前研究的重点。氢气具有高的能量密度,清洁无污染,是一种非常有发展前景的可再生能源载体,因此受到了人们的重视。然而由于氢能源的大规模使用受到了催化剂的限制,大量的工作集中在催化剂的开发上。在这样的背景下,本论文基于密度泛函理论计算,设计了一系列的氢能源催化剂,具体的研究内容分为两个部分:一、甲酸分解催化剂的设计。甲酸低毒,在常温下为液体,具有高的质量和体积储氢容量,是一种非常有前景的储氢材料。在温和条件下分解甲酸制氢,有希望用于按需释放和利用氢的燃料电池汽车上。为了实现以甲酸高效高纯产氢,就需要开发高催化活性和高选择性的甲酸分解催化剂。本工作讨论了转换频率的影响因素,认为甲酸催化剂的设计应该从增加活性位点数量和降低速率控制步骤的反应能这两个方面入手。通过理论计算确定贵金属甲酸分解催化剂的最佳颗粒直径为2.4 nm。将每种催化剂的初始转换频率与表面能相联系,以理解催化剂的活性趋势和催化机理。发现改变催化剂的表面能可以调控O-H键的断裂和bi-HCOO*的重排列的能垒,影响催化剂的活性。根据这样的设计原理考虑了金属催化剂结构和表面物理化学性质,阐明了甲酸分解催化剂的活性来源,为在其他应用中设计高效催化剂提供了指导性方法。在Au Pd催化剂的基础上引入第三种元素进行改进,通过向催化剂的表面掺入少量的Pt改变HCOOH*的初始吸附位,破坏bi-HCOO*吸附构型的对称性并削弱了Pd-O键,促进O-H键断裂和bi-HCOO*重排列,降低了催化剂的反应速率控制步骤能垒。除此之外,发现利用Au3Pd1有序相表面特殊排列的Pd原子可以实现以HCOO-路径分解甲酸,将O-H键断裂过程从催化剂表面转移到了溶液中,解决了甲酸催化剂设计过程中促进bi-HCOO*翻转步骤会抑制O-H键断裂导致催化活性降低的问题。计算结果表明,Au3Pd1用于甲酸分解时,脱氢路径和脱水路径的反应速率控制步骤的能垒分别为0.67 e V和0.94 e V。这种利用有序相实现甲酸的HCOO-路径高活性分解制氢的设计思路,有望成为探索高效甲酸分解催化剂的基础原型。二、电化学水分解催化剂的设计。电化学水分解法是一种有吸引力的能量转换技术,它可以将太阳能、风能等可再生间歇能源进行储存并按需释放。目前贵金属催化剂是最有效的水分解催化剂,但是贵金属高的成本限制了它的大规模应用。开发高活性和稳定性的非贵金属催化剂以降低成本是当今水分解催化剂领域的研究热点。本文发现,Cr掺杂NiFe的羟基氧化物具有高的析氧反应催化活性,理论过电势仅为0.29 V。这种催化性能的提高来源于Cr掺杂减弱了Fe原子活性位周围的Fe-O键,降低了Fe的价态,促进Fe原子与吸附物的成键和电子转移,增强了中间体O*的吸附,降低O*生成步骤的反应能。这种羟基氧化物表现出了半金属性,有着较好的导电性,利于电化学过程中的电子转移。此外,本文提出将Co掺杂的Fe3C与氮掺杂的石墨烯复合,以吡啶氮相邻的碳原子作为析氢反应和氧还原反应的活性位点,以氧化电位下生成的Co掺杂Fe的羟基氧化物作为析氧反应的活性位点,设计了一种Fe3C-Co/NC三功能催化剂。通过与Fe3C-Co的相互作用,削弱了掺氮石墨烯的层内π键,增强氧还原反应和析氢反应中间体的吸附,降低过电势。以Co掺杂引入Fe-Co位点,提高了析氧反应中OOH*中间体的吸附。这种催化剂同时具有析氢、析氧和氧还原反应的催化活性,其理论过电势分别为0.14 V、0.42 V和0.39 V。最后,设计了具有良好结构稳定性的Cu5Zr1金属间化合物催化剂用于析氢反应。在计算中考虑了真实溶液环境对催化剂表面吸附的影响,发现Cu5Zr1的H原子吸附自由能为-0.05 e V,与Pt接近,是潜在的廉价析氢反应催化剂。
王聪[6]（2021）在《非贵金属基催化剂的制备及其催化氨硼烷/水合肼制氢性能研究》文中认为随着能源危机和环境污染的加剧,发展清洁能源变的尤为重要。氢能作为绿色能源,被认为是化石能源的最有效替代能源之一。而寻求有效的氢气储存材料,以实现氢能安全和高效的储存和运输,是氢能作为未来能源所面临的最困难的挑战之一。在各种储氢材料中,氨硼烷和水合肼由于具有较高的含氢量和良好的稳定性,引起了研究人员的广泛关注。其中,氨硼烷的氢含量高达19.6 wt%,无毒且在室温下具有出色的稳定性;水合肼的氢含量为8.0 wt%,价格低廉,且完全分解的唯一副产物是氮气。无论是水合肼还是氨硼烷,其制氢效率很大程度上取决于催化剂的选择。因此,迫切需要研发出高催化活性、环境友好、价格低廉、稳定性好的催化剂。国内外众多学者对储氢材料的催化剂进行了大量研究,迄今为止,已经开发出了多种不同的催化体系。其中,以贵金属基催化剂的研究最为系统和成熟。虽然贵金属基催化剂表现出很高的活性,但是贵金属的稀有性和昂贵的价格极大的制约了其在催化剂中的应用,从而无法满足实际需求。与贵金属基催化剂相比,非贵金属在地球上储量丰富、种类繁多。非贵金属及其硫化物,磷化物和碳化物等作为催化材料,同样具有较高的催化活性。由于非贵金属基催化剂成本低廉并且性能优异,因此引起了学者们的广泛关注。本论文开发了三种新型高催化活性的非贵金属基催化剂,并探究了它们的催化性能。具体研究内容包括以下三方面:一、以金属有机骨架材料ZIF-67为前驱体,以次磷酸钠（Na H2PO2）为P源,采用煅烧与磷化相结合的方法,制备了一种新型的Co基金属有机骨架衍生材料,该材料由嵌入N掺杂的碳纳米管多面体（N-CNP）中的Co@Co2P核壳纳米粒子组成。制备得到的Co@Co2P纳米颗粒均匀分布在N-CNP中,无团聚现象发生,且Co和P之间具有强耦合作用。得益于此,Co@Co2P/N-CNP催化剂在氨硼烷的水解制氢反应中表现出优异的催化活性,具体表现在其催化反应的初始转化频率（TOF）高达18.4min-1,激活能低至32.1 k J·mol-1。此工作可以为设计具有一体化结构的高效负载型非贵金属纳米催化剂提供指导。二、在室温、无需额外还原剂的情况下,通过原位还原法合成了非贵金属Cu0.81@Mo0.09Co0.10核壳结构催化剂。该催化剂以具有温和还原性的氨硼烷为还原剂,利用Cu、Mo、Co还原电势的差异,形成以晶态Cu为核、非晶态MoCo为壳的Cu@MoCo核壳结构。将Mo掺入Cu@Co核壳结构中不仅限制了纳米催化剂的生长,而且有效地调控了催化剂的电子结构。Cu0.81@Mo0.09Co0.10核壳纳米催化剂在常温常压下催化氨硼烷水解制氢反应中显示出很高的催化活性,其初始转化频率（TOF）高达49.6 min-1,激活能低至22.2 k J·mol-1。此TOF值高于大多数同等反应条件下的非贵金属催化剂,达到了贵金属基催化剂的水平。此工作可以为核壳结构纳米粒子催化剂高效、便捷的制备提供设计思路。三、将Ce2O3引入Ni8.1Co1.0Pt0.9纳米颗粒,通过共还原法合成了Ni8.1Co1.0Pt0.9/Ce2O3非晶结构纳米催化剂。由于Ce2O3的引入,结晶的Ni8.1Co1.0Pt0.9纳米合金的长程有序被打破,进而形成了具有非晶结构的纳米粒子催化剂Ni8.1Co1.0Pt0.9/Ce2O3。非晶材料的高缺陷位结构导致其在催化反应中具有更高浓度的活性位,因此具有低贵金属含量的非晶Ni8.1Co1.0Pt0.9/Ce2O3纳米粒子催化剂在室温、标准大气压环境下对水合肼的分解反应表现出100%的氢气选择性,并且具有很高的催化活性,初始转化频率（TOF）为93.75 h-1。此工作可以为在室温下,通过简单、有效地掺杂金属氧化物制备非晶结构的纳米颗粒催化剂提供借鉴。
惠志文[7]（2021）在《镍氢电池负极材料吸/放氢性能测试装置的研制》文中研究说明开发新型大容量、长寿命以及高倍率性能的负极材料是现阶段发展镍氢电池的重点,研究镍氢电池负极材料必须测试其本征储氢性能,本文根据燕山大学环境与化工学院的需求,基于容量法和实际气体状态方程等理论基础,研制了镍氢电池负极材料的吸/放氢性能测试装置。主要工作与研究成果如下:一,在理解材料性能测试原理的基础上,设计了气路管道结构,针对平台压不同的镍氢电池负极材料,通过不同量程的压力传感器进行分段测试来保证测试的绝对精度。同时,搭建储氢量计算模型,对主要零部件的选型和功能进行介绍。此外,为了解决镍氢电池负极材料吸放热导致恒温不稳定以及AI-518P温控器存在操作复杂、无法了解温度变化状态等问题,设计了温控模块。最后,利用SOLIDWORKS软件进行三维结构的设计和二维图纸的制作,并完成零部件的加工和实体搭建。二,对程序进行总体方案设计和模块划分,确定程序的主体运行框架,利用LabVIEW软件编写数据采集、压力传感器的自动调零等模块,并在此基础上完成了主程序、电阻炉温度控制程序、手动测试程序、自动PCT测试程序、自动吸放氢动力学测试程序和自动吸放氢循环寿命测试程序的编写。针对平台压较低的镍氢电池负极材料,在PCT测试中实现了高/低压传感器的切换和低压扩容。同时,对吸放氢动力学测试程序中压力值的采集方式进行了改进。此外,为了方便装置的调试,编写了储氢量计算验证程序以及容积标定程序。三,对装置的泄露率进行了测试,测得的结果在10-8g/s以下。根据气体总量守恒原理,利用容积标定程序对气路系统各部分容积进行准确标定。为了验证装置的测试性能以及编写程序的正确性,利用AB5系镍氢电池负极材进行相应的测试。结果表明:温控程序较好的保持了对样品室温度的恒定,所测曲线精确反应了材料的吸放氢性能特征。最后,对装置的测试不确定度进行评估,从而评定测试质量的高低。
常永青[8]（2021）在《复合GO和CNTs对Mg2Ni储氢合金结构以及电化学性能的影响》文中研究表明氢能被公认为世界上最清洁的能源,而且氢的储备量也是非常高,所以研究氢能的开发和利用对我们的生活有着重要的意义。而理论上来说,镁基储氢合金的储氢量较高,例如Mg2Ni高达3.6 wt.%,同时价格低廉,但存在着吸放氢条件严苛、动力学性能差等缺点。已有研究表明,各类碳基材料对储氢合金的各项性能均有改善作用,本文着重研究Mg2Ni合金中复合氧化石墨烯（GO）对合金储氢性能的改善,进一步探究了氧化石墨烯（GO）与碳纳米管（CNTs）共同复合Mg2Ni合金,对其结构、电化学性能和动力学性能的影响。（1）通过对不同的碳基材料石墨烯（G）、介孔碳（CMK）、碳纳米管（CNTs）和氧化石墨烯（GO）复合Mg2Ni合金进行球磨,发现均能够显着提高最大放电容量和改善放电动力学性能。其中当复合氧化石墨烯（GO）时,最大放电容量达到为173.75 m Ah/g,并探讨了实验的最佳制备工艺。（2）改变氧化石墨烯（GO）的复合量,发现合金的放电容量也随之变化。在一定复合范围,复合量与合金的最大放电容量呈现出正相关性,复合量为15wt.%时,达到最大放电容量292.30 m Ah/g,放电特性平台也是最长的,同时能够减少电池的自放电情况。（3）选择最佳复合比例的合金样品Mg2Ni+15 wt.%GO,研究球磨时间对其电化学性能的影响。结果表明,随着球磨时间的继续增加,并没有使合金的放电容量增加,反而减小了,实验证实最佳的球磨时间为5 h。（4）在Mg2Ni+15 wt.%GO的基础上复合不同比例的碳纳米管（CNTs）,随着CNTs含量的增加,放电容量呈现先增大后减小的变化,表明适量CNTs的复合可以改善Mg2Ni+15 wt.%GO合金的电化学性能。
赵刘强[9]（2021）在《表面原位合成过渡金属硫化物对La-Y-Ni系A5B19型储氢合金电化学性能的影响》文中研究表明La-Y-Ni系超点阵结构储氢合金具备良好的电化学性能和可控制备的特性,成为新型高性能镍氢电池负极材料的研究热点之一。提高储氢合金动力学性能和循环寿命对镍氢电池在新能源汽车领域的应用具有重要意义,利用水热合成法在合金表面合成出电催化活性高、导电性好且结合力牢固的过渡金属硫化物活性层,有望提高合金电极的高倍率放电性能。本文以La-Y-Ni系A5B19型La0.2 5Nd0.2Y0.55Ni3.22Co0.3Mn0.18Al0.1合金为研究对象,以合金中的Ni元素作为Ni源,通过一步水热法在合金表面原位生长Ni3S2和Ni3S2/MoS2。借助XRD、SEM、EDS、TEM、XPS以及电化学分析表征（25℃）等方法,系统地探究了水热合成法的制备工艺对活性物质生长的影响,分析合金电化学性能的变化规律。本文研究结果如下:（1）以硫化钠（Na2S）作为前驱体溶液,研究水热处理时间对Ni3S2生长与合金电化学性能的影响。结果表明,Ni3S2优先选择在合金粗糙表面形核,随着水热时间的增加,Ni3S2产量增加、包覆区域逐渐扩大,合金电极的循环寿命和高倍率放电性能均呈现先增加后减小的趋势。水热处理4 h的合金电极经过100次循环之后容量保持率(S100)达到89.2%相比未处理合金S100=85.9%上升了3.3%,水热处理7 h的合金电极在放电电流密度为1800 m A/g时高倍率放电性能HRD1800=45%相比未处理合金HRD1800=37.3%提升了7.7%,经过7 h处理的合金电极具有本系列最好的高倍率放电性能。（2）为了进一步改善高倍率性能基于上述7 h处理工艺,研究水热处理温度对Ni3S2生长与合金电化学性能的影响。结果表明,随着制备温度的增加Ni3S2出现大面积无序生长,不再择优形核。随着水热处理温度的升高合金电极高倍率性能和循环寿命均呈现先增加后减小的趋势。合金电极经160℃水热处理后S100=90.7%相比未处理合金S100=85.9%上升了4.8%,合金经140℃水热处理后HRD1800=55.3%,相比未处理合金37.3%提升了18%。（3）Ni3S2改性后的合金电极电化学性能改善效果有限,以四硫化钼酸铵（（NH4）2MoS4）作为前驱体溶液,通过一步水热法原位合成Ni3S2/MoS 2,研究前驱体溶质含量对Ni3S2/MoS2生长与合金电化学性能的影响。结果表明,随着溶质含量的增加循环寿命先增加后减小,高倍率放电性能单调递增。溶质含量小于12 mg时合金表面形成MoS2和NiO,当溶质含量增加至12 mg,合金表面合成了少量的Ni3S2/MoS2。前驱体溶液溶质含量为10 mg时经水热处理后合金电极的S100=88.9%相比未处理合金S100=85.9%提升了3%,前驱体溶质含量为12 mg时经水热处理后合金电极的HRD1800=46.7%,相比未处理合金37.3%提升了9.4%。（4）合金表面合成少量的Ni3S2/MoS2,合金电极电化学性能提升有限。通过上述工作发现随着水热时间延长活性物质产量增加,为了提高Ni3S2/MoS2的产量在延长水热时间的基础上研究水热温度对Ni3S2/MoS2生长与合金电化学性能的影响。结果表明,通过不同温度水热处理,合金表面均大面积合成了Ni3S2/MoS2复合产物,处理后合金电极的循环寿命和高倍率放电性能均有显着改善。合金电极经120℃水热处理后S100=92%相比未处理合金S100=85.9%上升了6.1%,合金电极经160℃水热处理后HRD1800=65.8%,相比未处理合金37.3%提升了28.5%。
潘富健[10]（2021）在《Nd/Co元素及荷电态对La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金结构及电化学性能的影响》文中指出作为镍氢电池负极材料,储氢合金的性能和发展是制约镍氢电池发展的重要因素。传统商用镍/金属氢化物（Ni/MH）二次电池的负极材料为AB5型多元储氢合金,稀土系AB5型多元储氢合金具有放电性能好、循环寿命长、环境相容性好等优点,然而商用AB5型合金电极的容量较低,限制了镍氢电池在高能量密度设备中的应用。稀土R-Mg-Ni系超点阵结构A2B7型储氢合金,具有更高的放电容量,但其循环稳定性仍欠佳。研究表明,新型无镁超点阵结构A5B19型La-Y-Ni系储氢合金电极具有易活化、容量高和氢致非晶化倾向小等特点,且A5B19型合金较A2B7型合金具有更多的Ca Cu5的结构单元堆垛,理论上其在吸放氢过程中结构更加稳定。基于此,本文以A5B19型La0.25Nd0.2Y0.55Ni3.52-xCoxMn0.18Al0.1（x=0-1）储氢合金为研究对象,利用电化学测试及XRD、SEM/EDS等方法系统研究了Co元素及热处理对A5B19型合金相结构和电化学性能的影响规律。在此基础上,以La-Y-Ni系A2B7型合金为对象,初步探讨了荷电量（电化学吸氢容量）对合金电极循环稳定性及其过程行为的影响,分析了不同荷电量下合金电极循环时的组织、表面形貌与组成、氢致粉化与应变累积等的变化规律以及影响合金电极循环稳定性的原因。本文围绕上述内容,得到的主要结果如下:（1）对于A5B19型La0.25Nd0.2Y0.55Ni3.52-xCoxMn0.18Al0.1（x=0-1）退火合金,适当添加Co元素有利于La Ni5杂相消失及A5B19型相形成。随Co含量增加,合金电极最大放电容量Cmax呈先增大后减小趋势,最大放电容量值达到378.6m Ah/g（x=0.2）。添加Co元素可明显降低合金吸放氢平台和改善合金电极的抗腐蚀性能,使合金电极循环稳定性S100由88.51%（x=0）逐步提升至94.44%（x=1）。（2）以低钴A5B19型La0.25Nd0.2Y0.55Ni3.32Co0.2Mn0.18Al0.1合金为研究对象,对样品进行1173-1373 K不同温度热处理。结果表明,退火温度过高或者过低时均会促使La Ni5相生成。1273 K退火时合金组织由A5B19型相及A2B7型相组成,其具有最大放电容量(Cmax=378.6 m Ah/g)和较佳的循环稳定性(S100=91.12%).（3）研究了充电荷电量对A2B7型La0.33Y0.67Ni3.23Mn0.17Al0.1退火合金电化学性能的影响。结果表明,以不同荷电量充放电循环时,循环初期时合金存在一个容量不发生衰减循环期（次数）,定义其为孕育期,发现荷电量大小与孕育期长短成负相关。以95%荷电量对合金电极进行充放电时,合金电极孕育期为57次循环,分别充放电循环16次、32次和55次后,发现经16-55次循环后的样品颗粒间与表面形成了不同程度的团聚和絮状物,对电化学循环后合金电极的微观应变计算结果表明,在孕育期内随循环次数的增加,合金应变逐渐增加,当循环至孕育期临界点后附近时其应变大幅降低。尽管如此,孕育期内合金电极的表观放电容量仍未发生衰减,但其表面析出大量针状物。这一现象和初步结论对理解该合金体系电极的容量衰退机理具有一定的启发作用。
二、甲酸处理对储氢合金和电池性能的影响（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、甲酸处理对储氢合金和电池性能的影响（论文提纲范文）
（1）多元Co基催化剂的制备及其对肼硼烷高效脱氢的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 液态化学储氢材料及研究现状 |
| 1.2.1 金属硼氢化物 |
| 1.2.2 甲酸 |
| 1.2.3 水合肼 |
| 1.2.4 氨硼烷 |
| 1.3 肼硼烷制氢 |
| 1.3.1 肼硼烷水解制氢反应机理 |
| 1.3.2 肼硼烷水解制氢反应催化剂 |
| 1.4 本文的主题思想及研究内容 |
| 第2章 Co_(0.6)Ir_(0.4)/TiO_2的制备及其催化肼硼烷水解性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 肼硼烷的制备 |
| 2.2.3 催化剂的制备 |
| 2.2.4 催化剂的表征方法 |
| 2.2.5 催化剂催化肼硼烷水解制氢性能的测试方法 |
| 2.2.6 计算方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 Co_(0.6)Ir_(0.2)Ru_(0.2)/TiO_2的制备及其催化肼硼烷水解性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 肼硼烷的制备 |
| 3.2.3 催化剂的制备 |
| 3.2.4 催化剂的表征方法 |
| 3.2.5 催化剂催化肼硼烷水解制氢性能的测试方法 |
| 3.2.6 计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）碳包覆对La-Y-Ni基储氢合金性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 镍氢电池的工作原理 |
| 1.2 储氢合金的发展概况 |
| 1.2.1 La-Y-Ni基稀土储氢合金的研究进展 |
| 1.3 储氢合金电极的失效机理 |
| 1.4 储氢合金元素替代的方法 |
| 1.5 储氢合金表面处理的方法 |
| 1.5.1 合金表面碱处理 |
| 1.5.2 合金表面酸处理 |
| 1.5.3 合金表面氟化处理 |
| 1.5.4 合金表面包覆 |
| 1.6 碳改性的方法 |
| 1.6.1 机械混合 |
| 1.6.2 碳源高温碳化包覆 |
| 1.7 选题的科学依据 |
| 1.8 研究内容及意义 |
| 1.8.1 研究内容 |
| 1.8.2 研究意义 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 碳包覆合金样品的制备 |
| 2.4 合金电化学性能测试 |
| 2.4.1 合金电极的制备 |
| 2.4.2 电化学测试装置及仪器 |
| 2.4.3 电化学吸放氢测试 |
| 2.4.4 电化学动力学测试 |
| 2.5 样品形貌结构表征 |
| 3 沥青为碳源对合金电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果 |
| 3.2.1 碳包覆前后合金的形貌分析 |
| 3.2.2 碳包覆前后合金的元素分布 |
| 3.2.3 碳包覆前后合金的组织结构 |
| 3.2.4 合金电极的电化学性能 |
| 3.2.5 合金电极的动力学性能 |
| 3.2.6 合金表面碳的官能团分析 |
| 3.2.7 合金表面碳的存在状态分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 蔗糖为碳源对合金电化学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果 |
| 4.2.1 碳包覆前后合金的形貌分析 |
| 4.2.2 碳包覆前后合金的元素分布 |
| 4.2.3 碳包覆前后合金的组织结构 |
| 4.2.4 合金电极的电化学性能 |
| 4.2.5 合金电极的动力学性能 |
| 4.2.6 合金表面碳的官能团分析 |
| 4.2.7 合金表面碳的存在状态分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 不同有机物为碳源对合金电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验结果 |
| 5.2.1 碳包覆前后合金的形貌分析 |
| 5.2.2 碳包覆前后合金的元素分布 |
| 5.2.3 碳包覆前后合金的组织结构 |
| 5.2.4 合金电极的电化学性能 |
| 5.2.5 合金电极的动力学性能 |
| 5.2.6 合金表面碳的官能团分析 |
| 5.2.7 合金表面碳的存在状态分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（3）小分子高效产氢导向的金属基纳米光催化材料的设计及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 能源现状 |
| 1.2 氢能 |
| 1.2.1 储氢技术 |
| 1.2.1.1 物理储氢 |
| 1.2.1.2 化学储氢 |
| 1.2.2 化学储氢材料产氢 |
| 1.2.2.1 固相化学储氢材料产氢 |
| 1.2.2.2 液相化学储氢材料产氢 |
| 1.3 光催化 |
| 1.3.2 光催化剂设计策略 |
| 1.3.2.1 半导体的改性 |
| 1.3.2.2 异质结的构筑 |
| 1.3.2.3 助催化剂的引入 |
| 1.3.2.4 等离子体共振效应的引入 |
| 1.3.3 有机半导体光催化材料 |
| 1.4 本论文的选题意义及研究内容 |
| 1.4.1 本论文选题依据及意义 |
| 1.4.2 本论文的研究思路与内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 可见光驱动氮化碳负载非贵金属纳米粒子室温高效催化硼烷氨产氢 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 催化剂合成与催化产氢性能评价 |
| 2.2.1 催化剂合成 |
| 2.2.2 催化产氢性能评价 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂表征 |
| 2.3.2 催化剂产氢性能 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 能带可调的氮化碳负载非贵金属纳米粒子室温高效催化硼烷氨产氢 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂合成与催化产氢性能评价 |
| 3.2.1 催化剂合成 |
| 3.2.2 催化产氢性能评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 后修饰多孔氮化碳负载的非贵金属纳米粒子光催化硼烷氨产氢 |
| 3.3.1.1 催化剂设计策略 |
| 3.3.1.2 催化剂表征 |
| 3.3.1.3 催化产氢性能 |
| 3.3.2 无定形氮化碳负载非贵金属纳米粒子光催化硼烷氨产氢 |
| 3.3.2.1 催化剂设计策略 |
| 3.3.2.2 催化剂表征 |
| 3.3.2.3 催化剂产氢性能 |
| 3.3.2.4 催化产氢机理 |
| 3.3.3 掺杂和缺陷协同调控的氮化碳负载非贵金属纳米粒子光催化硼烷氨产氢 |
| 3.3.3.1 催化剂设计策略 |
| 3.3.3.2 催化剂表征 |
| 3.3.3.3 催化产氢性能 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于层状双氢氧化物的负载型催化剂高效光催化硼烷氨产氢 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂合成与催化产氢性能评价 |
| 4.2.1 催化剂合成 |
| 4.2.2 催化产氢性能评价 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 LDH衍生的Cu-Cr氧化物负载非贵金属纳米粒子光催化硼烷氨产氢 |
| 4.3.1.1 催化剂设计 |
| 4.3.1.2 催化剂表征 |
| 4.3.1.3 催化剂产氢性能 |
| 4.3.2 LDH衍生的Cu O-LDH负载非贵金属纳米粒子光催化硼烷氨产氢 |
| 4.3.2.1 催化剂设计策略 |
| 4.3.2.2 催化剂表征 |
| 4.3.2.3 催化剂产氢性能 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 含非贵金属的纳米粒子化学环境调控及其室温光催化甲酸产氢 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂合成与催化产氢性能评价 |
| 5.2.1 组成和结构不同的氮化碳合成 |
| 5.2.2 催化剂合成 |
| 5.2.3 催化产氢性能评价 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 催化剂表征 |
| 5.3.2 催化产氢性能 |
| 5.3.3 催化剂产氢机理 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 总结 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 博士期间发表的论文 |
| 附录 |
| 附表1 实验药品 |
| 附表2 测试仪器 |
（4）担载型纳米催化剂的制备及在甲酸制氢反应中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 氢能和储氢方法 |
| 1.2 新型储氢材料的种类及研究进展 |
| 1.2.1 金属氢化物及储氢合金材料 |
| 1.2.2 物理吸附储氢材料 |
| 1.2.3 化学氢化物储氢材料 |
| 1.3 甲酸脱氢催化剂 |
| 1.3.1 均相催化剂 |
| 1.3.2 异相催化剂 |
| 1.4 催化剂载体材料 |
| 1.5 本文研究意义与主要内容 |
| 1.5.1 本文研究意义 |
| 1.5.2 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验方法与检测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂 |
| 2.3 催化剂的制备 |
| 2.3.1 Au_(0.3)Pd_(0.7)/A-M-β-CD催化剂的制备 |
| 2.3.2 Au_(0.3)Pd_(0.7)/ca-BNNS-A与 Au_(0.3)Pd_(0.7)/F-BNNS-A催化剂的制备 |
| 2.4 催化剂的表征 |
| 2.5 甲酸分解制氢反应性能测试 |
| 2.5.1 Au_(0.3)Pd_(0.7)/A-M-β-CD催化甲酸分解制氢 |
| 2.5.2 Au_(0.3)Pd_(0.7)/ca-BNNS-A与 Au_(0.3)Pd_(0.7)/F-BNNS-A催化甲酸分解制氢 |
| 第3章 功能化环糊精担载AuPd纳米催化剂增强甲酸制氢反应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 催化剂表征 |
| 3.2.2 催化性能 |
| 3.3 反应机理 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 功能化h-BN担载AuPd纳米催化剂在甲酸脱氢反应中的催化特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 Au_(0.3)Pd_(0.7)/ca-BNNS-A催化剂表征与性能研究 |
| 4.2.2 Au_(0.3)Pd_(0.7)/F-BNNS-A催化剂表征与性能研究 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（5）若干氢能源催化剂的密度泛函理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 氢能源 |
| 1.1.1 氢气的生产 |
| 1.1.2 氢气的储存 |
| 1.1.3 氢气的利用 |
| 1.2 甲酸分解催化剂 |
| 1.2.1 甲酸分解的反应机理 |
| 1.2.2 甲酸分解的异相催化剂 |
| 1.2.3 小结与展望 |
| 1.3 电化学水分解催化剂 |
| 1.3.1 电化学水分解的反应机理 |
| 1.3.2 析氢反应催化剂 |
| 1.3.3 析氧反应催化剂 |
| 1.3.4 小结与展望 |
| 1.4 本论文的选题背景和意义 |
| 第2章 计算模拟方法 |
| 2.1 密度泛函理论概述 |
| 2.1.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.1.2 交换关联近似与泛函 |
| 2.2 修正方法介绍 |
| 2.2.1 DFT+U |
| 2.2.2 DFT-D3 色散修正 |
| 2.3 本论文使用的计算模块 |
| 2.3.1 VASP软件介绍 |
| 2.3.2 Materials Studio软件及Dmol~3模块介绍 |
| 第3章 贵金属甲酸分解催化剂的设计 |
| 3.1 甲酸分解催化剂的设计原理研究 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 研究方法 |
| 3.1.3 结果与讨论 |
| 3.1.4 小结 |
| 3.2 Au Pd Pt甲酸分解催化剂的设计与制备 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 研究方法 |
| 3.2.3 结果与讨论 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 Au_3Pd_1有序相作为甲酸分解制氢催化剂 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 研究方法 |
| 3.3.3 结果与讨论 |
| 3.3.4 小结 |
| 第4章 非贵过渡金属水分解催化剂的设计 |
| 4.1 Cr-NiFe羟基氧化物用于析氧反应 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 计算方法 |
| 4.1.3 结果与讨论 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 Fe_3C-C/NC三功能催化剂的设计 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 计算方法 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 Cu_5Zr_1金属间化合物用于析氢反应催化剂的设计 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 计算方法 |
| 4.3.3 结果与讨论 |
| 4.3.4 小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表和待发表的论文 |
| 致谢 |
（6）非贵金属基催化剂的制备及其催化氨硼烷/水合肼制氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1 章 绪论 |
| 1.1 全球能源现状 |
| 1.2 储氢材料及研究进展 |
| 1.2.1 物理储氢 |
| 1.2.2 化学储氢方法 |
| 1.3 氨硼烷水解制氢催化剂 |
| 1.3.1 贵金属催化剂 |
| 1.3.2 非贵金属催化剂 |
| 1.3.3 负载型金属催化剂 |
| 1.4 水合肼分解制氢催化剂 |
| 1.4.1 贵金属催化剂 |
| 1.4.2 非贵金属催化剂 |
| 1.4.3 负载型金属催化剂 |
| 1.5 非贵金属基催化剂发展现状 |
| 1.6 选题意义及主要研究内容 |
| 第2章 Co@Co_2P/N掺杂碳纳米管多面体的制备及对氨硼烷催化水解制氢的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及材料 |
| 2.2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.3 催化剂的表征 |
| 2.2.4 催化剂催化氨硼烷水解制氢 |
| 2.2.5 催化速率计算方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Cu@MoCo核壳纳米粒子的制备及对氨硼烷催化水解制氢的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及材料 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.2.3 催化剂的表征 |
| 3.2.4 催化剂催化氨硼烷水解制氢 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 非晶态NiCoPt/Ce_2O_3纳米催化剂的制备及对水合肼催化水解制氢的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及材料 |
| 4.2.2 催化剂的制备 |
| 4.2.3 催化剂的表征 |
| 4.2.4 催化剂催化水合肼分解制氢 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5 章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
（7）镍氢电池负极材料吸/放氢性能测试装置的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 镍氢电池的现状及发展 |
| 1.1.2 镍氢电池的反应原理 |
| 1.2 镍氢电池负极材料 |
| 1.2.1 储氢合金的发展 |
| 1.2.2 PCT性能表征 |
| 1.2.3 吸放氢动力学性能 |
| 1.3 吸放氢性能测试装置的研究进展 |
| 1.3.1 国外检测装置研究现状 |
| 1.3.2 国内检测装置的研究现状 |
| 1.4 LabVIEW概述 |
| 1.5 本课题研究意义与内容 |
| 1.5.1 本课题研究意义 |
| 1.5.2 本文研究内容 |
| 第二章 测试装置的硬件设计 |
| 2.1 测试方法的选择 |
| 2.2 测试装置的气路设计 |
| 2.3 测试装置的储氢量计算 |
| 2.4 装置的框架结构及零部件选择 |
| 2.4.1 装置的框架结构 |
| 2.4.2 装置的零部件选择 |
| 2.5 温控模块设计 |
| 2.5.1 温控模块的工作原理 |
| 2.5.2 测温元件的位置关系 |
| 2.6 测试装置的搭建 |
| 2.6.1 装置型号定义 |
| 2.6.2 装置的建模 |
| 2.6.3 实体展示 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 测试装置的程序设计 |
| 3.1 软件的总体设计 |
| 3.2 主体程序的框架结构 |
| 3.3 模块设计 |
| 3.3.1 数据采集模块 |
| 3.3.2 阀门控制模块 |
| 3.3.3 压力传感器的自动调零 |
| 3.4 程序设计 |
| 3.4.1 主程序 |
| 3.4.2 电阻炉温度控制程序 |
| 3.4.3 手动测试程序 |
| 3.4.4 自动PCT测试程序 |
| 3.4.5 自动吸放氢动力学测试程序 |
| 3.4.6 自动吸放氢循环寿命测试程序 |
| 3.5 调试程序的设计 |
| 3.5.1 储氢量计算验证程序 |
| 3.5.2 容积标定程序 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 实验结果分析 |
| 4.1 测试装置使用流程 |
| 4.2 泄露率测试 |
| 4.3 腔体的容积标定 |
| 4.4 电阻炉温度控制程序的验证 |
| 4.5 PCT曲线的验证 |
| 4.5.1 高压测试 |
| 4.5.2 低压测试 |
| 4.6 动力学曲线的验证 |
| 4.6.1 吸氢动力学不同方式结果对比 |
| 4.6.2 采集压力值不同方式结果对比 |
| 4.7 吸放氢循环寿命曲线的验证 |
| 4.8 测试装置的不确定度评估 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 课题总结 |
| 5.2 后续展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 攻读硕士学位期间所参与的科研项目 |
| 致谢 |
（8）复合GO和CNTs对Mg2Ni储氢合金结构以及电化学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氢气的产生及储存条件 |
| 1.2.1 氢气的来源 |
| 1.2.2 氢气的储存方式 |
| 1.3 储氢合金的分类及机理 |
| 1.3.1 储氢合金的分类 |
| 1.3.2 储氢合金的动力学原理 |
| 1.4 Mg_2Ni储氢合金的研究 |
| 1.5 本文的研究目的及内容 |
| 第二章 实验方法与仪器 |
| 2.1 实验材料及仪器 |
| 2.1.1 实验用材 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验流程 |
| 2.3 合金的形貌以及结构表征 |
| 2.3.1 合金的结构测试(XRD) |
| 2.3.2 拉曼光谱 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4 合金电化学性能 |
| 第三章 复合(G、CMK、CNT、GO)对Mg_2Ni储氢合金电化学性能的影响 |
| 3.1 Mg_2Ni储氢合金的性能测试 |
| 3.2 复合不同碳基材料对Mg_2Ni储氢合金性能的影响 |
| 3.2.1 合金的相结构 |
| 3.2.2 合金的电化学性能 |
| 3.3 制备工艺对Mg_2Ni+2 wt.% GO合金电极电化学性能的影响 |
| 3.3.1 压片 |
| 3.3.2 球料比 |
| 3.3.3 转速 |
| 3.4 氧化石墨烯的电化学性质 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Mg_2Ni+x wt.% GO合金电极性能的研究 |
| 4.1 合金的相结构 |
| 4.2 合金电极Mg_2Ni+x wt.% GO的电化学性能 |
| 4.2.1 合金的循环稳定性 |
| 4.2.2 合金的放电特性曲线 |
| 4.2.3 合金的SEM表征 |
| 4.2.4 拉曼光谱分析 |
| 4.2.5 合金的高倍率放电特性 |
| 4.2.6 合金的自放电特性 |
| 4.2.7 合金的TEM表征 |
| 4.3 不同球磨时间对合金电极Mg_2Ni+15 wt.% GO的影响 |
| 4.3.1 合金的相结构 |
| 4.3.2 合金颗粒的表面形貌 |
| 4.3.3 合金电极的循环稳定性 |
| 4.3.4 合金电极的放电容量 |
| 4.3.5 高倍率放电 |
| 4.3.6 拉曼光谱分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Mg_2Ni+15 wt.% GO+y wt.% CNTs合金电极性能的研究 |
| 5.1 合金的相结构 |
| 5.2 Mg_2Ni+15wt.% GO+y wt.% CNTs合金的电化学性能 |
| 5.2.1 合金的放电容量 |
| 5.2.2 合金的放电特性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）表面原位合成过渡金属硫化物对La-Y-Ni系A5B19型储氢合金电化学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 镍氢电池工作原理 |
| 1.3 体相结构调控改进储氢合金性能 |
| 1.3.1 AB_5型储氢合金 |
| 1.3.2 AB_2型储氢合金 |
| 1.3.3 超晶格型储氢合金 |
| 1.4 表面改性提升储氢合金性能 |
| 1.4.1 表面溶解 |
| 1.4.2 表面包覆 |
| 1.5 过渡金属硫化物在储氢合金表面改性领域研究进展 |
| 1.6 本论文的研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 储氢合金制备 |
| 2.1.2 合金表面原位生长活性物质 |
| 2.2 合金相结构、表面形貌和表面产物成份分析 |
| 2.2.1 X-射线衍射法(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(S EM) |
| 2.2.3 X-射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3 合金电极电化学性能分析 |
| 2.3.1 合金电极制备 |
| 2.3.2 电化学性能测试装置及仪器 |
| 2.3.3 电化学性能测试 |
| 2.4 合金电极电分析测试 |
| 第3章 Ni_3S_2水热时间对储氢合金电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硫化工艺与合金相结构分析 |
| 3.3 水热处理不同时间合金表面形貌和表面成份分析 |
| 3.3.1 水热处理不同时间合金表面形貌和能谱分析 |
| 3.3.2 合金表面X射线光电子能谱分析 |
| 3.4 合金电极电化学性能表征 |
| 3.4.1 合金电极的活化性能与充放电行为 |
| 3.4.2 合金电极的电化学循环稳定性 |
| 3.4.3 合金电极的高倍率放电性能 |
| 3.4.4 合金电极的高倍率充电性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Ni_3S_2水热温度对储氢合金电化学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硫化工艺与合金结构分析 |
| 4.3 水热不同温度处理后合金表面形貌和表面成份分析 |
| 4.3.1 水热不同温度处理合金表面微观形貌分析 |
| 4.3.2 水热不同温度处理合金表面背散射电子能谱分析 |
| 4.3.3 合金表面X射线光电子能谱分析 |
| 4.3.4 水热处理(1 40℃ )合金透射电子显微镜结果分析 |
| 4.4 合金电极电化学性能表征 |
| 4.4.1 合金电极的活化性能与充放电行为 |
| 4.4.2 合金电极的电化学循环稳定性 |
| 4.4.3 合金电极的高倍率放电性能 |
| 4.4.4 合金电极的高倍率充电性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 前驱体溶质不同含量制备Ni_3S_2/Mo S_2对储氢合金电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 硫化工艺与合金结构分析 |
| 5.3 不同溶质含量处理合金表面形貌和表面成份分析 |
| 5.3.1 不同溶质含量处理合金表面形貌分析 |
| 5.3.2 合金表面X射线光电子能谱分析 |
| 5.4 合金电极电化学性能分析 |
| 5.4.1 合金电极的活化性能与充放电行为 |
| 5.4.2 合金电极的电化学循环稳定性 |
| 5.4.3 合金电极的高倍率放电性能 |
| 5.4.4 合金电极的高倍率充电性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 Ni_3S_2/Mo S_2水热温度对储氢合金电化学性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 硫化工艺与合金结构分析 |
| 6.3 水热不同温度处理合金表面形貌和表面产物成份分析 |
| 6.3.1 水热不同温度处理合金表面形貌分析 |
| 6.3.2 合金表面X射线光电子能谱分析 |
| 6.3.3 不同温度处理合金表面背散射电子能谱 |
| 6.3.4 水热处理(160℃ )合金透射电子显微镜结果分析 |
| 6.4 合金电极电化学性能表征 |
| 6.4.1 合金电极的活化性能与充放电行为 |
| 6.4.2 合金电极的电化学循环稳定性 |
| 6.4.3 合金电极的高倍率放电性能 |
| 6.4.4 合金电极的高倍率充电性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件A(攻读学位期间所发表的论文目录) |
（10）Nd/Co元素及荷电态对La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金结构及电化学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氢的储存方式 |
| 1.2.1 气固反应 |
| 1.2.2 合金的电化学储氢 |
| 1.3 储氢合金的分类及研究进展 |
| 1.3.1 AB_5型储氢合金 |
| 1.3.2 钛、锆系AB_2型合金 |
| 1.3.3 超结构型储氢合金(AB_3型、A_2B_7型、A_5B_(19)型) |
| 1.3.4 储氢合金电极容量衰退及失效机制 |
| 1.4 本文选题目的及主要内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 合金成分设计 |
| 2.1.2 合金样品的制备 |
| 2.2 合金试样微观组织结构分析 |
| 2.2.1 X射线粉末衍射结构分析及Rietveld结构精修 |
| 2.2.2 合金微观组织形貌及能量色散谱分析 |
| 2.3 合金电极的制作与电化学性能测试装置 |
| 2.3.1 合金电极的制作 |
| 2.3.2 不同荷电量下合金电极循环后样品的制备与收集 |
| 2.3.3 静态腐蚀样品制备 |
| 2.3.4 电化学性能测试方法 |
| 2.4 合金电极充放电循环后的应变与晶粒尺寸计算与分析 |
| 第3章 Co元素对La-Nd-Y-Ni系A_5B_(19)型储氢合金微观组织和电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 La_(0.25)Nd_(0.2)Y_(0.55)Ni_(3.52-x)Co_xMn_(0.18)Al_(0.1)(x=0-1)退火合金的微观组织及结构分析.. |
| 3.3 合金电极的电化学性能 |
| 3.3.1 合金电极活化性能及电化学氢化行为 |
| 3.3.2 合金电极的循环稳定性 |
| 3.3.3 合金电极的高倍率放电性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 热处理对La-Nd-Y-Ni-Co系 A_5B_(19)型储氢合金微观组织和电化学性能的影响. |
| 4.1 引言 |
| 4.2 La_(0.25)Nd_(0.2)Y_(0.55)Ni_(3.32)Co_(0.2)Mn_(0.18)Al_(0.1)合金的制备、微观组织及结构分析 |
| 4.2.1 合金结构分析与Rietveld结构精修分析 |
| 4.3 合金电化学性能 |
| 4.3.1 合金电极活化性能及电化学氢化行为 |
| 4.3.2 合金电极循环性能 |
| 4.3.3 合金电极高倍率性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 不同充电荷电量下La-Y-Ni系 A_2B_7型储氢合金电极容量衰减的过程行为和机理分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同荷电量下合金电极的循环特性及其循环时微观结构特征 |
| 5.2.1 荷电量95%下合金电极循环过程中的氢致粉化粒度分布特征 |
| 5.2.2 荷电量95%下合金电极循环后的表面形貌与腐蚀产物分析 |
| 5.2.3 荷电量95%下合金电极循环后的微观应变和晶粒尺寸计算与分析 |
| 5.3 合金电极活化后及不同荷电量下的静态腐蚀研究 |
| 5.3.1 合金颗粒粒径变化 |
| 5.3.2 合金颗粒表面粗糙程度及腐蚀产物密度分析 |
| 5.3.3 合金颗粒腐蚀产物 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、甲酸处理对储氢合金和电池性能的影响（论文参考文献）
- [1]多元Co基催化剂的制备及其对肼硼烷高效脱氢的研究[D]. 张野. 吉林大学, 2021(01)
- [2]碳包覆对La-Y-Ni基储氢合金性能的影响研究[D]. 吴冉. 北京有色金属研究总院, 2021(01)
- [3]小分子高效产氢导向的金属基纳米光催化材料的设计及其性能研究[D]. 张昊. 内蒙古大学, 2021
- [4]担载型纳米催化剂的制备及在甲酸制氢反应中的应用[D]. 刘学. 长春工业大学, 2021(08)
- [5]若干氢能源催化剂的密度泛函理论研究[D]. 周亦彤. 吉林大学, 2021(01)
- [6]非贵金属基催化剂的制备及其催化氨硼烷/水合肼制氢性能研究[D]. 王聪. 长春工业大学, 2021(08)
- [7]镍氢电池负极材料吸/放氢性能测试装置的研制[D]. 惠志文. 扬州大学, 2021(08)
- [8]复合GO和CNTs对Mg2Ni储氢合金结构以及电化学性能的影响[D]. 常永青. 内蒙古大学, 2021(12)
- [9]表面原位合成过渡金属硫化物对La-Y-Ni系A5B19型储氢合金电化学性能的影响[D]. 赵刘强. 兰州理工大学, 2021(01)
- [10]Nd/Co元素及荷电态对La-Y-Ni系AB3.5-3.8型储氢合金结构及电化学性能的影响[D]. 潘富健. 兰州理工大学, 2021(01)