无烟煤和烟煤在镁基储氢材料制备中的作用

在纯镁中加入无烟煤通过机械球磨的方法制备镁基储氢材料。对制备的储氢材料的形貌和储氢性能进行表征和测试。结果表明,在镁中添加无烟煤进行机械球磨可以在1.5 h内生成纳米级颗粒,但是添加量过高会降低材料的储氢量,70Mg30C的储氢量为550 mL/g,60Mg40C的储氢量为360 mL/g。在制备的储氢材料中加入烟煤之后,在500℃热处理条件下,储氢材料出现熔融现象,且熔融的烟煤都包覆在颗粒表面。     

储氢材料85Mg10C4Ni1Al的制备及性能研究

在Mg粉中添加微晶碳及少量Ni和Al,用机械力化学法氢气反应球磨制备储氢材料.球磨2～3 h即可使Mg完成氢化,Ni和Al的添加可提高储氢密度,降低初始放氢温度和放氢高峰温度,加快放氢速度.储氢材料85Mgl0CANilAl的粒度约为100～300 nm,其储氢密度达6.0%,初始放氢温度仅220℃,与传统Mg基储氢材料相比其储氢性能有较大改善.     

碳微晶结构对球磨制备镁基储氢材料的影响

以杏壳活性炭和煤基碳作为镁粉的助磨剂,用氢气反应球磨法制备了镁基储氢材料,对比研究了这两种不同微晶结构的碳在制备镁基储氢材料时作用的差异。结果表明,杏壳活性炭和煤基碳都是镁粉的有效助磨剂,能防止镁粉发生"冷焊"及粘附现象,得到分散的纳米级镁基储氢材料。杏壳活性炭对镁粉的分散性优于煤基碳,但用煤基碳作助磨剂所制得粉体的粒度更小,储氢密度更大,放氢温度更低。     

镍对镁碳材料吸放氢性能的改善研究

用反应球磨法制备了70Mg30CxNi纳米复合材料,研究了在反应球磨过程Ni元素对复合材料物相、粒度的影响,Ni元素在氢气反应球磨过程中,Ni元素硬度大有利于Mg/C材料的快速纳米化,平均纳米晶粒度只有20-35nm。Ni元素的加入,对镁碳材料储氢量影响显著,当Ni的添加量为4%时,储氢量为4.82%,330℃放氢量达到4.69%,因此,适量Ni的加入,有助于镁碳材料动力学性能的改善。     

固体储氢材料的研究进展

氢的廉价制取、安全储运以及高效应用是目前氢能研究领域的重点,而安全、高效的氢储运是实现氢能规模化应用的技术关键,因此高容量固态储氢材料的研发具有重要的学术意义和应用价值。固体材料储氢因储氢密度大、安全系数高而成为最有前景的储氢技术,得到了研究者们的广泛关注。本文针对目前国内外固体储氢材料研究现状,论述了几种固体储氢材料的研究进展,包括物理吸附类储氢材料、金属基储氢材料、配位氢化物和水合物储氢材料。重点评述了固态储氢材料中最具发展潜力的镁基储氢材料,并阐述了合金化、纳米化、添加催化剂以及复合轻金属配位氢化物等几种改性方法对镁基储氢材料储氢机理、微观结构、热力学性能、动力学性能的影响。制氢-储氢-用氢一体集成化设计应是固态储氢尤其是镁基储氢产业化应用发展道路,而镁基固态储运氢技术的发展,将可能实现氢气安全高效及大规模储运。     

镁基储氢材料在含能材料中的应用

根据化学结构不同将镁基储氢材料分为镁基储氢合金氢化物、氢化镁和镁基配位氢化物3类,分别介绍了3类镁基储氢材料在含能材料中应用的研究进展;分析了镁基储氢材料在含能材料中的应用前景和存在的问题;介绍了计算机模拟技术在研究镁基储氢材料对推进剂热分解影响中的应用情况。结果显示,镁基储氢材料能够通过促进含能材料的热分解过程提升其能量水平,同时其较高的热稳定性有利于改善含能材料组分的相容性和安定性。镁基储氢合金氢化物、氢化镁和镁基配位氢化物均可显著提高固体推进剂和炸药的应用性能。因此,镁基储氢材料在含能材料领域具有广阔的应用前景。附参考文献47篇。     

镁基储氢材料的性能及研究进展

镁基储氢材料具有储氢容量高、价格低廉、在自然界中镁资源丰富等优点，被认为是最具有发展前景的一类固态储氢材料。由于MgH₂稳定性好且放氢焓值高(75kJ/mol H₂)，氢分子在Mg表面解离能高及氢原子在镁晶格中扩散速率慢，导致吸放氢热力学稳定、动力学缓慢，从而限制了其在储氢方面的应用。对于镁基储氢材料性能的改善，目前已经取得了许多研究成果。本文综述了国内外镁基储氢材料的研究报道，归纳了镁基储氢材料的改性方法，重点阐述了合金化、纳米化和添加催化剂对于优化和改善热力学和动力学性能以及吸放氢机理的影响。最后对该领域的研究成果和发展前景进行了总结和展望，基于现有分析认为，在未来的研究中可以综合运用添加催化剂和纳米化改性双重机制对MgH₂体系热力学性能进行调控，以获得具有高容量、高性能的Mg/MgH₂储氢体系，满足商业化应用的要求。     

镁基储氢材料电化学性能简述

面对近年来日益严重的能源危机,世界各国纷纷采取切实措施,保护环境,开发新能源。氢能这一新能源体系就是在这样的背景下应运而生的。一、镁基合金的性能镁基储氢合金作为理想的固态储氢材料,具有储存量大（Mg2NiH4的储氢量为3．6wt％,理论电化学容量为999mAh／g）、资源丰富、价格低廉,比重小,对环境友好等优点,被认为是极具潜力的车载储氢材料。镁基储氢合金形成的氢化物在室温下稳定不易脱氢,有高的放氢过电位和低的放氢量,很难室温条件下的实际应用。     

机械合金法制备(Mg2Ni)100-xAgx粉体及其储氢性质研究

在各种不同氢气储存方式中,用金属氢化物储存氢气具有体积小,压力低,安全性高等优点,其中A2B型的Mg2Ni介金属化合物具有高储氢量,质量轻,价格便宜等优点,而被视为最具潜力储氢系统.本实验采用(Mg2Ni)100-xAgxx(x=0,1.0及5.0)合金系统,进行机械合金法球磨处理,以X光衍射分析(XRD)检测技术观察粉体在球磨过程中结构变化,并将15 h球磨处理后合金粉末进行储氢动力学曲线,压力-成分-温度曲线(P-C-T curve)与热分析等检测,对合金粉末储氢特性进行评估.结果发现15 h球磨处理后,银元素会与Mg2Ni,Mg,Ni形成不同比例纳米晶粒混合物.在储氢特性方面,银元素的添加对Mg2Ni有明显改善,在350 ℃下,添加1.0%银元素与Mg2Ni粉体相比较,最大吸氢量由3.14%(ω)增加至3.83%(ω),可逆吸氢量由2.4%(ω)增加至3.0%(ω).     

大容量镁基储氢材料及其储氢性能

结合Mg-C纳米晶复合储氢材料的研究,对目前大容量镁基储氢材料研究结果进行了分析,指出用机械合金化法制备Mg纳米晶可提高其储氢密度、改善其动力学性能,但材料放氢温度一般较高。作者课题组将碳微晶与Mg复合,并引入金属催化剂,以降低MgH2分解温度。差热扫描量热分析(DSC)表明Mg-C纳米晶复合储氢材料的初始放氢温度为201~240℃,降低了60~90℃,其热力学性能得到了较大的改善。     

镁基储氢材料放氢特征温度的研究

用碱熔—酸洗—碳化处理制得的微晶碳作助磨剂,球磨金属镁3 h,制得储氢材料70Mg30C。对球磨后和500℃放氢后的材料进行XRD分析,结果显示材料在球磨过程便可储氢,500℃加热后MgH2全部分解为Mg和H2。用差示扫描量热法、程序升温脱附法、热质联用法和体积法研究了材料放氢特征温度,发现这几种方法测得的初始放氢温度及高峰放氢温度均相近。     

硼对非晶态LaMg11Zr+200%Ni储氢合金电化学性能的影响

以熔炼LaMg11Zr为母体合金,采用机械合金化法制备了非晶态LaMg11Zr+200%Ni+xB(x=0,2%,5%,10%)系列储氢合金,研究了B含量对合金结构和电化学性能的影响.结果表明:球磨20 h后,各合金均达到非晶态,B促进了非晶态合金的形成,提高了非晶态合金的热稳定性.合金电极均有良好的活化性能;随B含量的增加,合金电极的放电容量先增加后减少,LaMg11Zr+200%Ni+2%B合金电极达到最大放电容量614.2 mAh·g-1,比不含B合金电极提高了6.7%;添加B提高了合金电极的循环稳定性,充放电30周循环后合金电极的容量保持率由44.4%(x=0)增加到70.4%(x=10%);且添加B在一定程度上改善了合金电极的高倍率放电性能.     

多壁碳纳米管的球磨处理对其吸附储氢性能的影响

研究了球磨改性对多壁碳纳米管储氢性能的影响,球磨处理前后的碳纳米管微观结构采用TEM和XRD进行表征. 结果发现,球磨处理能使碳纳米管长度变短,管端口打开,缺陷增多,表面积增大,球磨处理12 h的碳纳米管的吸附量从未球磨的1.60%(w)提高到2.55%(w),表明球磨改性能明显提高碳纳米管的吸附量.     

球磨法制备Ni/ZIF-8复合材料及储氢性能

采用球磨法制备了Ni~(2+)/ZIF-8,通过液相还原法还原Ni~(2+)制备出Ni/ZIF-8复合材料。通过XRD、SEM、BET、电化学工作站对所得ZIF-8、Ni/ZIF-8的结构、形貌、比表面积及储氢性能进行探究。结果表明,该法制备的Ni/ZIF-8复合材料结晶度较好、晶体结构较完整,负载量为0.6 mol/L的复合材料储氢性能最佳,氢扩散系数为-0.98×10~(-7) cm/s,比负载前提高了32%。     

金属储氢材料研究进展

综述了金属储氢原理、目前国内外金属储氢材料的研究现状及应用研究进展,对镁系、稀土系、Laves相系、钛系及金属配位氢化物等几个系列金属储氢材料当前的研究热点和存在问题进行了详细介绍,并对未来金属储氢材料在民品和军工方面的应用研究方向和发展趋势进行了展望。     

Mg基储氢合金的研究现状

Mg基储氢合金因储氢容量高、资源丰富等优点受到研究者的广泛关注,但其高的吸/放氢温度、缓慢的吸/放氢速率等限制其广泛应用。Mg和Mg_2Ni作为Mg基储氢合金的代表,一直是研究的热点,研究者采用添加催化剂、合金化等方法提高Mg和Mg_2Ni的吸/放氢动力学性能,降低吸/放氢温度。综述了近年来Mg和Mg_2Ni合金储氢性能的研究,特别关注催化剂添加增强Mg储氢性能、合金化改善Mg_2Ni储氢性能和添加球磨提高Mg-Mg_2Ni合金储氢性能的相关研究。     

硼对非晶态LaMg11Zr＋200%Ni储氢合金电化学性能的影响

以熔炼LaMg₁₁Zr为母体合金,采用机械合金化法制备了非晶态LaMg₁₁Zr＋200%Ni+xB(x=0,2%,5%,10%)系列储氢合金,研究了B含量对合金结构和电化学性能的影响。结果表明：球磨20 h后,各合金均达到非晶态,B促进了非晶态合金的形成,提高了非晶态合金的热稳定性。合金电极均有良好的活化性能;随B含量的增加,合金电极的放电容量先增加后减少,LaMg₁₁Zr＋200%Ni+2%B合金电极达到最大放电容量614.2 mAh.g^-1,比不含B合金电极提高了67%;添加B提高了合金电极的循环稳定性,充放电30周循环后合金电极的容量保持率由44.4%(x=0)增加到70.4%(x=10%);且添加B在一定程度上改善了合金电极的高倍率放电性能。     

镁基储氢合金合成与改性方法的研究进展

报道了镁基储氢合金的合成方法以及镁基储氢合金主要的改性方法。对熔炼法、机械合金化法、扩散法、氢化燃烧法等制备镁基储氢合金的方法进行了综述：介绍了改善合金热力学和动力学性能的研究进展。指出了今后镁基储氢合金的研究重点。     

2MgNi 0.1Mo-10%G复合储氢材料的研制

介绍了用机械合金化制备的2MgNi0．1Mo—10％G(G代表石墨)复合储氢材料。对不同研磨时间的样品进行了扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析，并对其储氢量和储氢性质进行了初步的测试和分析，发现材料可能具有和Laves相相似的结构，不需活化即可吸氢，储氢量在423K、2MPa的较温和条件下就可达到6.22%（质量）。     

电沉积和化学镀技术在镁基储氢合金制备及表面改性中的应用

介绍了2种镁基储氢合金的制备方法:电沉积法和化学镀法.概述了镁基储氢合金表面镀Pd、Cu、Ni、Cr及Ni基合金等的研究进展.