王凤
- 作品数：16 被引量：23H指数：3
- 供职机构：桂林电子科技大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广西壮族自治区自然科学基金广西科技计划项目更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺电气工程动力工程及工程热物理更多>>
- V/Pd界面氢吸附扩散行为的第一性原理研究
- 2023年
- 采用钒/钯(V/Pd)金属复合膜渗氢是从混合气体中分离氢气的一种有效实用方法.为深入地了解催化Pd层与金属膜结合处的界面结构与吸氢/渗氢特性的关联性,进而提升合金膜提纯氢气的能力,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了V/Pd金属复合膜界面的氢吸附/扩散行为.研究结果表明:由于V/Pd界面的电荷密度随着V/Pd成键而增加,导致氢原子(H)溶解能随着接近界面而增大,在V/Pd界面附近具有最高的溶解能(0.567 eV).氢迁移能垒计算表明,与H沿V/Pd界面水平扩散的最大能垒(0.64 eV)相比,H垂直V/Pd界面能垒(0.56 eV)更小,因而H倾向于垂直V/Pd界面进行迁移,并由Pd层扩散到V基体一侧,因V/Pd界面处Pd层的氢溶解能(0.238 eV)高于V膜侧(-0.165 eV),H将在界面的V膜侧积累,易引起氢脆.V基体掺杂Pd/Fe的计算表明,与未掺杂的能垒(0.56 eV)相比,掺杂Pd/Fe可明显地降低界面扩散路径中的最大能垒(0.45 eV/0.54 eV),利于氢的渗透扩散,且掺杂界面能一定程度抑制V和催化Pd层的相互扩散,提高复合膜的结构稳定性.
- 张江林王仲民王殿辉胡朝浩王凤甘伟江林振琨
- 关键词：第一性原理
- Mg_(70)(A_(0.25)Ni_(0.75))_(30)合金结构及储氢性能
- 2013年
- 为研究稀土元素Ce、Y对非晶储氢合金催化及其性能的影响,采用快淬法制备Mg70(A0.25Ni0.75)30(A=Ce,Y)合金,使用Sievert’s气体吸附技术和差示热扫描技术研究其储氢性能和热力学稳定性。XRD衍射分析显示,快淬制备的合金为非晶合金,但在573K、2MPa的氢压下,氢化后的Mg70(Y0.25Ni0.75)30会产生MgH2、Mg2NiH4和2相,Mg70(Ce0.25Ni0.75)30会产生Mg2NiH4、CeNi5和MgH2相。不同温度的动力学测试结果表明,快淬法制备的Mg70-(Ce0.25Ni0.75)30和Mg70(Y0.25Ni0.75)30合金分别获得的最大吸氢量为质量分数4.42%和3.09%,Mg70(Ce0.25Ni0.75)30和Mg70(Y0.25Ni0.75)30合金前100s吸氢量分别达到各自最大吸氢量的97%和87%。通过对DSC曲线的分析发现,Mg70(A0.25Ni0.75)30的脱氢活化能较低,分别为111.025±2.790kJ/mol(A=Ce)、84.843±2.057kJ/mol(A=Y)和152.207±6.764kJ/mol(A=Y)。实验结果表明,Y元素对Mg70(A0.25Ni0.75)30合金催化及储氢性能的改善要优于Ce元素。
- 钟燕王仲民陈何欣吕朋王凤
- 关键词：非晶合金储氢性能
- (Pd,Al)掺杂对V基固溶体合金结构和氢渗透性能的影响
- 2022年
- 金属钒(V)具有高的氢渗透速率,但氢脆问题限制了其在氢分离/提纯中的实际应用,元素掺杂是改善金属氢脆的有效手段。研究了(Pd,Al)掺杂对V基固溶体结构和氢渗透性能的影响。利用电弧感应熔炼制备了系列V_(100-x)Pd_(x)和V_(100-x)Pd_(x/2)Al_(x/2)(x=3.125,6.25)合金样品。利用XRD、EDS等对合金样品的结构和成分进行表征,PCT吸氢曲线和电化学阶跃法分别测试分析了合金样品的氢溶解度和氢扩散系数。研究证实,V_(100-x)Pd_(x)和V_(100-x)Pd_(x/2)Al_(x/2)合金样品均为单相的V基固溶体(V-bcc结构)。同纯V相比,掺杂固溶体有明显的晶胞畸变现象,V_(93.75)Pd_(3.125)Al_(3.125)固溶体具有最大的晶格参数变化率(0.257%)。掺杂不同程度地降低了金属V的氢溶解度、增大氢化物形成焓,有利于改善金属钒的抗氢脆性能。双掺V_(96.875)Pd_(1.5625)Al_(1.5625)合金具有高的氢扩散系数(5.03×10^(-10) cm^(2)/s),是单掺V_(93.75)Pd_(6.25)合金的4倍多。同时该合金样品也保持有较好的机械延展性,其维氏硬度为185.64 HV。研究表明,同金属钒相比,元素掺杂制备的钒基固溶体合金的氢渗透和抗氢脆性能得到有效改善。
- 吴晨曦张艳丽陆永鑫王凤乔涛黎演明黄志民王仲民
- 关键词：掺杂
- 二氧化锰纳米线在钾离子混合离子电容器中的应用
- 颜湘东黄凤彬王凤王仲民姚青荣周怀营邓健秋
- 二氧化锰纳米线在钾离子混合离子电容器中的应用
- 近年来,长循环寿命,大功率密度的超级电容器得到了广泛的研究,但是水系超级电容器的低能量密度一直是影响它实际应用的大问题[1]。因此,开发有机电解质超级电容器可以有效地扩展高能量密度的电化学窗口。在这种情况下,锂离子电容器...
- 颜湘东黄凤彬王凤王仲民姚青荣周怀营邓健秋
- Ni-Sn合金量子点镶嵌在多孔纳米碳片复合物的合成及其优异的储钠性能
- 2021年
- 锡基合金负极材料由于其在储钠过程中拥有高的比容量和低工作电压而备受瞩目,但其在嵌钠/脱钠过程中却易造成原子体积膨胀,从而引起电极材料在储钠时的容量衰减。为了解决这些问题,利用简单的模板法制备出了Ni-Sn合金量子点镶嵌在多孔纳米碳片的复合物(Ni-Sn@PNC),并对比了Ni-Sn的常见两种合金Ni3Sn4@PNC、Ni3Sn2@PNC和PNC的形貌结构和电化学性能。当它们作为负极材料应用到储钠研究时,Ni3Sn4@PNC表现出明高的容量(在100 mA/g的电流密度下进行100圈充放电循环后比容量保持232.7 mAh/g)和出色的循环稳定性(在400 mA/g电流下循环1000圈后具有高达81.6%的容量保持率);PNC拥有较好的倍率性能,而Ni3Sn2@PNC却表现出较差的性能。研究结果表明,Ni3Sn4作为Ni-Sn合金负极材料的首选,可以利用材料纳米化和多孔纳米碳复合来实现优异的电化学性能。为抑制Sn、Sb和Bi等负极材料在储钠过程中的体积膨胀和性能提升指明了可行的方向。
- 黎志辉徐长虹刘鹏葛奕璘吴喜兵王凤姚青荣邓健秋
- 关键词：钠离子电池负极材料量子点模板法
- Nb90W5M5三元固溶体合金的结构和氢渗透性能被引量：1
- 2020年
- 合金化是改善Nb金属氢脆问题的有效途径。本文制备了Nb90W5M5三元(M=Co,Ni,Mo,Ti)合金,利用XRD、SEM、PCT、电化学测试和三点弯曲试验研究其相结构、氢化物形成焓、氢扩散系数和机械力学性能。研究证实,Nb90W5M5(M=Co,Ni,Mo,Ti)均为Nb基固溶体结构(Nb-bcc),受原子半径的影响,Nb90W5M5三元合金均有不同程度的晶格畸变现象。Nb90W5Co5合金的晶胞体积畸变收缩明显、晶格点阵常数最小,在Nb基固溶体的晶界和晶内缺陷处有富Co的NbCo化合物固溶组织析出。Nb90W5Co5合金具有低的氢化物形成焓绝对值(-22.3 kJ/mol)、高的氢扩散系数(1.57×10-9 cm^2/s)、高临界载荷(78.4 N),表现出良好的抗弯力学性能和氢渗透性能,这与其多元掺杂导致的微观结构特征有关。
- 唐金亮王仲民严晓锋王凤姚青荣邓健秋周怀营
- 关键词：合金化形成焓
- Co掺杂对Nb_(95)W_(5)二元固溶体合金结构和氢渗透性能的影响被引量：2
- 2021年
- 合金化是克服第五副族金属(Nb,V,Ta)氢脆问题的有效方法。以Nb-5W为基础成分,探索第三组元(Co)掺杂(X=1,2,3,5)对Nb_(95-x)W_(5)Co_(x)合金结构和氢渗透性能的影响规律。研究证实:制备的Nb_(95-x)-W_(5)Co_(x)样品为Nb-bcc固溶体合金,随着Co掺杂量增加,其晶胞畸变收缩明显,形成贫Co基体区和以NbCo化合物为基的富Co晶界偏析区。Co掺杂降低基础合金的氢溶解度、增大氢化物形成焓,有利于氢的扩散,有助于改善合金膜的氢渗透性能。Nb_(90)W_(5)Co_(5)合金有高的氢化物形成焓(-22.3 kJ/mol)、高的氢扩散系数(1.57×10^(-9) cm^(2)/s)、最大的承受载荷(78.4 N)和位移量(0.9 mm)。Co掺杂引起的晶格畸变和富Co晶界偏析起到了固溶强化和改善合金抗氢脆性能的作用。
- 韦甜甜吴晨曦张艳丽王仲民葛宇王凤姚青荣邓健秋周怀营
- 关键词：CO掺杂形成焓
- 面向工程教育认证的新能源材料与器件专业人才培养模式与课程体系建设探索被引量：7
- 2021年
- 新能源材料与器件专业是我国为适应新能源技术飞速发展而设立的一门多学科交叉的战略性产业紧缺专业。因此,进一步完善和提升新能源材料与器件专业建设水平的重要性是不言而喻的。作者针对桂林电子科技大学新能源材料与器件专业的具体情况,提出了一种面向工程教育认证、依托学校优势科研资源以提升新能源材料与器件专业建设水平的策略,并从人才培养模式与课程体系建设这两个角度详细阐述了实施方法,对新能源材料与器件专业建设进行了探索。
- 尚飞许积文熊健蒋坤朋王凤朱归胜张坚
- 关键词：工程教育认证课程体系建设
- 钾离子电池正极材料K0.5Ni0.33Mn0.67O2的制备与电化学性能被引量：2
- 2020年
- 为了探究Ni元素掺杂对正极材料的性能影响,采用共沉淀与固相烧结两步法制备了钾离子电池正极材料K0.5Ni0.33Mn0.67O2。利用X射线衍射和扫描电镜分别对材料进行物相和形貌分析,采用恒电流充放电测试、循环伏安法(CV)研究了K0.5Ni0.33Mn0.67O2的电化学性能和嵌脱K+过程动力学。实验结果表明,制备的K0.5Ni0.33Mn0.67O2材料结晶度高,循环稳定性良好;在10、20、50、100、200 mA/g倍率下的最大放电容量分别为81.20、64.18、59.68、48.42、37.64 mA·h/g,倍率性能良好。
- 颜湘东王凤王仲民邓健秋
- 关键词：正极材料共沉淀法电化学性能
