基于支持向量回歸的儲氫合金成分對其電化學(xué)性能影響的研究.pdf

1、在環(huán)境問題越來越嚴(yán)重的今天，氫氣作為一種清潔能源受到了人們的廣泛關(guān)注。但是如何提高氫氣的存儲質(zhì)量密度，是人們在利用氫氣作為能源時所面臨的最主要的問題。在眾多儲氫材料中，儲氫合金材料由于其穩(wěn)定的電化學(xué)性能，受到了學(xué)者們的廣泛研究，并且已經(jīng)在工業(yè)上被廣泛的應(yīng)用于可充電電池(Ni-MH電池)的電極材料。盡管已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，但是儲氫合金還面臨著許多缺點(diǎn)和不足，需要不斷的研究和改善。提高儲氫合金的性能，有兩種常見的方法。一種方法是元素

2、替代法，即通過用其它的化學(xué)元素來替代儲氫合金A側(cè)或B側(cè)的化學(xué)元素成分，以此來提高儲氫合金的性能；另一種方法是對儲氫合金的表面進(jìn)行修飾，以此來提高儲氫合金的電化學(xué)性能。兩種方法都需要進(jìn)行大量的實驗來尋找合適的化學(xué)替代元素，或者尋找合適的表面修飾元素成分。因此，如何合理的進(jìn)行實驗設(shè)計，以及有效的分析實驗數(shù)據(jù)成為了不可回避的問題。
　　 本論文采用支持向量回歸建模理論，結(jié)合粒子群算法進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu)，對儲氫合金中的替代元素的含量，及其表面

3、鍍銅的工藝參數(shù)進(jìn)行了建模研究。對所建立的模型的計算效果，進(jìn)行了留一交叉驗證。驗證結(jié)果顯示，支持向量回歸模型在對實驗數(shù)據(jù)建模時具有較高的預(yù)測準(zhǔn)確度和可靠性。并且將支持向量回歸模型的計算結(jié)果與傳統(tǒng)的二次多項式模型的計算結(jié)果進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明，支持向量回歸建模方法在處理樣本數(shù)較少的實驗數(shù)據(jù)時，與傳統(tǒng)的多項式模型相比具有更高的精確度。在經(jīng)過驗證的模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了AB5型儲氫合金的最大放電量Cmax、快速放電能力HRD900受其合

4、金A側(cè)替代元素Ce、Pr、Nd的含量的影響；研究了Ti-Cr-V儲氫合金的最大和有效儲氫能力受其替代元素Fe和Mn的含量的影響；并且分析了不同的實驗參數(shù)條件對合金表面的鍍銅量的影響，優(yōu)化了合金表面鍍銅工藝的實驗參數(shù)。此外，還對溶膠凝膠法制備羥基磷灰石粉體的顆粒濃度及平均粒徑受其實驗條件的影響進(jìn)行了建模研究。結(jié)果表明，在儲氫合金的實驗研究中，支持向量回歸理論的建模方法，可以有效的對實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，可為實驗設(shè)計提供科學(xué)的理論指導(dǎo)