贮氢合金的高容量化

贮氢合金通常多由能与氢起反应生成氢化物的单纯金属与不能生成氢化物的金属组合成的金属间化合物。贮氢合金的吸氢量一般是用所吸收的氢量与所生成的氢化物之质量比来表示 ,传统的稀土系贮氢合金的吸氢量为 1 4% (质量 )左右。典型ＬａＮｉ5稀土系贮氢合金已作为镍氢蓄电池的电极材料实用化 ,仅这一合金的市场销售额就已达到十亿日元以上。为了轻量化制作最低吸氢量在 2 % (质量 )以上的贮氢合金 ,必须采用原子量小于 5 0亦即比钒更轻的金属作为主要成分。目前已开发成功以钛为基的ＡＢ2 型金属间化合物Ｌａｖｅｓ相合金 ,但它只能相对于金…     

贮氢合金的开发

贮氢合金一般是由可单独与氢起反应生成氢化物的金属与不能与氢起反应生成氢化物的金属所组成的金属间化合物。当前几个最典型的贮氢合金有 :( 1)稀土系贮氢合金 ,最早 ( 1970年 )发现的便是ＬａＮｉ5合金 ,可在室温下进行反复吸放氢气。当前作为镍 -氢蓄电池电极用的合金是以ＬａＮｉ5为基础采用稀土混合物 (Ｍｍ)取代Ｌａ并利用Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ等元素取代一部分Ｎｉ的合金 ,ＭｍＮｉ5即ＡＢ5型合金是已经商品化的第一代贮氢合金。 ( 2 )钛铁系贮氢合金 ,于 1974年发现具有氯化铯构造的ＴｉＦｅ合金在室温下能够吸放大量氢气 ,这类合金价…     

LaNi5—xMx合金氢化物贮氢性能的计算与预报

在研究了ＬａＮｉ５－ｘＭｘ合金氢化物（Ｍ＝Ｃｒ,Ｍｎ,Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ,Ｃｕ,Ａｌ,Ｇａ,Ｇｅ和Ｓｉ）生成焓、吸氢量与组成、键参数之间的关系的基础上,建立了生成焓与吸氢量的数学模型,给出了影响生成焓、平衡氢压及吸氢量的主要因素及其影响程度的大小。结果表明：在所研究的合金体系中,元素的电子浓度、原子尺寸越小,电负性差越大,合金的氢化生成焓越小,合金氢化物越稳定;元素电负性差、原子尺寸、电子浓度等越小     

贮氢合金的应用

贮氢合金的应用贮氢合金的能量转换：利用贮氢合金与氢气的可逆反应，就能获得极有用的能量变换系统。因为合金的吸放氢反应带来放热或吸热，对此加以利用通过生成金属氢化物便有可能转变成热能，反之则可将热能转变成氢形式的化学能而储存起来。金属氢化物分解放出的氢气...     

镁基贮氢合金的开发

纯镁能吸收多达 7 6 % (质量 )的氢 ,但其吸放氢的速度很慢而且放氢温度太高 (约 6 0 0Ｋ ) ,因而无法实用。因此 ,降低放氢温度一直是镁基贮氢合金的开发重点。为了降低镁氢化合物的稳定性 ,与非氢化物形成金属合金化是有效的 ,但从相图来看除Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ以外几乎再无金属能与Ｍｇ形成金属间化合物。因此Ｍｇ Ｎｉ系贮氢合金的开发成了新型镁基贮氢合金的开发重点。经过多年来的研究筛选 ,发现吸氢量很大的轻金属Ｍｇ和Ｃａ同非氢化物形成元素Ｎｉ所构成的 (Ｃａ ,Ｍｇ)Ｎｉ2 合金 ,认为这一合金的发现为进一步开发性能良好的镁基贮氢…     

贮氢合金的劣化

贮氢合金的劣化贮氢合金的吸放氢过程是一种化学反应，利用其反应热或氢气压力即可相互转换成机械能、热能、电能等各种形态的能量，是很有发展前途的功能材料，利用其多种功能现已开发了许多用途。贮氢合金几乎都是由能与氢形成稳定氢化物的金属Ａ与不能生成氢化物的金属...     

新型能源材料——贮氢合金(下)

<正> 能量转换新功能 贮氢合金不单具有贮氢本领,而且还具有能量转换功能,可以利用它吸氢、放氢过程与温度、压力的关系,实现化学能——热能——机械能之间的转换。 金属在吸氢生成金属氢化物时,放出热量,相当于把化学能转换为热能;反之,金属氢化物在分解放出氢时,吸收热量,相当于把热能转换为化学能,如果我们利用合金的这种功能把生产中的余热转变为化学能贮     

Mg（2-x）MxNi氢化物储氢性能的一种计算方法

通过对Mg(2-x)MxNi(M=Ti,Ag,Al)储氢合金材料的焓变、熵变、吸氢量与组成和键参数之间关系的分析,建立了焓变、熵变和吸氢量的半经验数学模型,得出影响焓变、熵变、平衡氢压和吸氢量的主要因素及其显著性的大小。结果表明：在所研究的合金体系中,电负性差△X和弹性模量G增大,则氢化物的生成焓△H^0负值减小,原子尺寸δ增大时,氢化物的H^0负值增大。氢化物的△S^0随着△X增大而增大。合金弹性模量、原子尺寸、电荷半径和温度越高,材料的储氢量越大,而电子密度越大,材料的储氢量反而越小。     

钛系贮氢合金

如果按照氢合金的结晶构造和氢化特性的类似性来分类时 ,贮氢合金大致可分为 5类。第 1类以Ｍｇ2 Ｎｉ为代表 ,即由碱土金属Ａ与过渡金属Ｂ结合成的Ａ2 Ｂ型合金 ;第 2类为ＡＢ合金 ,以ＴｉＦｅ为代表 ;第 3类是ＡＢ2 型合金 ,即由Ａ金属 (Ｔｉ或Ｚｒ)和Ｂ过渡金属组合而成 ,结晶构造为Ｃ1 4或Ｃ1 5型Ｌａｖｅｓ相 ;第 4类是ＡＢ5型合金 ,以ＬａＮｉ5 和ＣａＮｉ5 为代表 ,这类合金的吸氢量大约为Ｈ/Ｍ =1 ;第 5类是具有ＢＣＣ构造的固溶体型合金 ,吸氢量较大 ,Ｈ/Ｍ >1 .5。Ｔｉ系贮氢合金主要是由Ｔｉ与三价过渡金属结合而成的合金。Ａ2 …     

TiV0.8-xCr1.2Alx合金的结构与贮氢性能

研究了Al对TiV0.8-xCr1.2Alx(x=0、0.05、0.1、0.15、0.2)合金的结构与贮氢性能的影响.XRD、PCT等测试研究表明:TiV0.8-xCr1.2Alx合金均为单相bcc结构,铸态时主相为树枝状晶组织;随着Al含量由0增加到6.67 at%,合金的晶格常数变大,吸氢量和放氢量减小,氢化物标准生成焓变与生成熵变增大.放氢的平台压随着Al含量的增加而线性增大.TiV0.75Cr1.2Al0.05合金最大吸氢量达3.887%(质量分数),有效吸氢量达2.288%.     

高贮氢量的钛系贮氢合金

日本东北大学工学研究科新近开发成功了一种能吸收高达 3% (质量 )氢气的钛系贮氢合金。传统的钒系贮氢合金最大吸氢量为 2 6% (质量 ) ,同时因其含钒量高达 15%以致造价很高。为了开发廉价的贮氢合金 ,采用了廉价的钛为原料研制成功了几乎不含钒的钛系贮氢合金 ,该新型合金具有体心立方晶格的结晶结构 ,被吸收之氢原子被贮存于结晶间隙之中。运用零点法在氢气压最高达 10ＭＰａ范围内和 4 0℃的条件下所测量的结果 ,其吸氢量为 3% (质量 )。可望用于燃料电池汽车的贮氢罐 ,将促进电力汽车的实用化进程。高贮氢量的钛系贮氢合金@文凡…     

高贮氢量的钛系贮氢合金

日本东北大学工学研究科新近开发成功了一种能吸收高达 3% (质量 )氢气的钛系贮氢合金。传统的钒系贮氢合金最大吸氢量为 2 6% (质量 ) ,同时因其含钒量高达 15%以致造价很高。为了开发廉价的贮氢合金 ,采用了廉价的钛为原料研制成功了几乎不含钒的钛系贮氢合金 ,该新型合金具有体心立方晶格的结晶结构 ,被吸收之氢原子贮存于结晶间隙之中。运用零点法在氢气压最高达 10ＭＰａ范围内和 4 0℃的条件下所测量的结果 ,其吸氢量为 3% (质量 )。可望用于燃料电池汽车的贮氢罐 ,将促进电力汽车的实用化进程。高贮氢量的钛系贮氢合金@文凡…     

非化学计量比混合稀土—镍系贮氢合金的研究

本文研究了非化学计量比混合稀土－镍系贮氢合金ＭｍＢｘ的配比数ｘ对合金结构、热力学性能和金属氢化物（ＭＨ）电极充放电发性能的影响。随着配比数ｘ的减小,合金晶胞体积和金属氢化物生成焓（－ΔＨ）增加,平台压力降低且与配比ｘ有ｌｎｐｅｑ＝１．９９ｘ－１１．１３的关系。当ｘ〈５．０时,合金在ＣａＣｕ５型主相之外析出Ｃｅ２Ｎｉ７第二相,该第二相具有较高的电催化活性。ｘ〈５．０时,合金电极具有较高的初容量和活化     

Ca－Ni系贮氢合金的循环吸放氢特性

Ｃａ－Ｎｉ系贮氢合金的循环吸放氢特性贮氢合金不仅能贮存氢气，而且还能利用其生成氢化物时的反应热或其气相─固相反应来制造热泵、致动器、蓄电池等，并已逐步获得实用。目前已经开发了许多种贮氢合金，其中具有ＣａＣｕ５型六方晶构造的ＣａＮｉ５合金，不需要甚么特...     

贮氢合金

贮氢合金的吸氢量大约为其合金体积的１１００倍,较之液态氢的密度还高。贮氢合金还具备十分安全的特点。自本世纪６０年代后期发现镁系贮氢合金以来,７０年代开发成功稀土系贮氢合金,８０年代后期开发了使用贮氢合金作负极的镍氢电池并于９０年代投入市场。当前镍氢电池已广泛用于电脑和电力汽车,其年产值高达数百亿日元,在市场竞争日益激烈的形势下,不断致力于高性能化和廉价化并极力开拓新的市场。贮氢合金是由吸氢的金属（Ａ金属）与不吸氢的金属（Ｂ金属）所构成,并且常以Ａ金属的种类来分类的,下表列出了直到目前已知的几个典…     

LaNixMn0.26Aly合金的吸放氢性能研究

对LaNixMn0.26Aly合金的储氢性能进行了研究。结果表明,与LaNi4.61Mn0.26Al0.13合金相比,LaNi4.5Mn0.26Al0.13合金的晶格常数和晶胞体积均变大,吸氢平台压力略有降低,放氢平台压力基本不变,滞后因子有所改善,储氢容量略有减少,氢化物生成焓绝对值变大,氢化物稳定性增加;对于LaNi4.4Mn0.26Al0.34合金,Al替代部分Ni使合金的晶格常数和晶胞体积变大,吸放氢平台压力明显降低,滞后因子明显改善,吸氢动力学性能显著提高,氢化物生成焓绝对值变大,氢化物更加稳定,但储氢容量有所减少。     

Al效应对LaNi5-xAlx系合金贮氢性能的影响

测定了LaNi5-xAlx(x=0，0．1，0．2，0．3)系合金在吸放氢过程中的贮氢性能。结果表明，贮氢容量随合金中Al含量的增加而降低，平台压力和热力学焓变和熵变随合金中Al含量的增加而降低，合金形成氢化物的稳定性增强；LaNi5-xAlx系合金在吸放氢过程中的平台压力存在一定的差异，即滞后现象，滞后系数随合金中Al含量的增加而降低，这是LaNi5-xAlx系的晶胞体积随合金中Al含量的增加而增加的必然结果;LaNi5-xAlx系合金的吸放氢动力学参数也与合金中的Al含量有关，活化能随Al含量的增加而降低，但活化能不存在数量级的差异。     

贮氢容量提高了1倍的新型贮氢合金

日本东北大学的工程研究部新近开发成功了一种高容量贮氢合金,其吸氢量比目前的稀土系贮氢合金还高１倍。这种新合金与传统贮氢合金一样,也具有体心立方晶格的结晶,是在结晶构造的间隙存贮氢原子,其化学成分中含有较低的Ｖ,而含Ｃｒ和Ｔｉ的总量约为８０％左右。该合金是将氢形成钛和钒的化合物形式而贮氢的,而铬的影响则使得化合物处于不稳定状态,在减压和增压循环时则发生吸放氢的过程,贮氢量大为增加。其平衡氢压约为０．０１ＭＰａ至７ＭＰａ之间,贮氢量最高值约为２．６％（质量）。因含Ｖ量低故价格便宜。（文凡取自日刊《工…     

贮氢材料的开发和应用

贮氢合金的发展 氢的特点在于它能够与大多数元素化合而形成氢化物。它与元素化合时,可与锂或钠之类金属直接反应生成“离子型氢化物（盐型氢化物）”,与氧、氮、氯之类气体反应大多生成在常温下呈气态的“共价键型氢化物”,还能够进入铁或镍之类过渡金属元素结晶间隙之中形成“金属键型氢化物”。氢气与某些金属表面接触时氢分子即被吸附于金属表面,氢分子离解而成原子状态氢,随即进入金属原子之间的空隙并迅速进行内部扩散而占据晶格间的位置。氢在金属晶格中主要呈原子态或离子态以金属键或离子键形成金属氢化物。容易生成氢化物的金属（A）与难以生成氢化物的金属（B）结合在一起。     

贮氢合金的设计

在进行贮氢合金设计时 ,首先要选择好适当的构成元素进而确定其成分。作为贮氢合金的构成元素至少是由氢化物生成元素 (Ａ)和非氢化物生成元素 (Ｂ)两个元素组成。Ａ原子浓度越高 ,即Ａ/Ｂ组成比越大 ,则贮氢量应该越高。因为Ａ元素越多时 ,贮氢合金的Ｂ Ｈ结合数就会增多 ,但是Ａ/Ｂ组成比过高时在吸收氢时就会发生歧化反应而产生分相问题。因此 ,Ａ/Ｂ组成比存在一个上限并取决于构成元素的种类和合金中原子间的化学结合。为了获得不致于发生因歧化反应而引起分相即可进行吸放氢的合金 ,合金的Ａ Ａ、Ｂ Ｂ以及Ａ Ｂ元素的化学结合的平衡…