镁系储氢合金的表面处理

根据国内外有关对Mg系储氢合金表面改性的研究结果 ,综述了近年来Mg系储氢合金的几种表面处理方法 ,以及对MH电极的电化学性能的影响 ,认为氟处理是今后研究发展的重点和方向。     

表面氧化层对TiMn1.25Cr0.25储氢合金活化性能的影响

通过TiMn1.25Cr0.25合金粉活化前在空气中暴露不同的时间,探讨了表面氧化层的形成对其活化性能的影响。活化测试结果表明：合金的活化难度随着合金在空气中暴露时间的延长而加大。俄歇电子能谱(AES)结果表明,在空气中暴露后的合金表面形成了一层大约6nm-10nm厚的表面氧化层,正是这层氧化层的形成加大了合金的活化难度。扫描电镜(SEM)结果表明合金的活化过程与合金的碎化有着密切的联系。     

溅射镀Au-CNTs复合材料的制备及电化学储氢性能

以离子溅射法制备了镀Au碳纳米管复合材料,采用XRD、SEM、TEM及SAED等方法对复合材料进行了表征.对该复合材料的电化学储氢性能研究表明:因导电性的改善,使得CNTs大的储氢潜力得以发挥,有力地支持了作者提出的"活性氢的存在与否,可能是目前国际上两派对碳纳米材料储氢量的分歧之所在"的新学术观点.     

Influence of addition of Cu（OH）2 to KOH alkaline electrolyte on electrochemical properties of La2Mg0.9Al0.1Ni7.5Co1.5 hydrogen storage alloy electrode

The influence of the addition of Cu（OH）2 to 6 mol/L KOH alkaline electrolyte on the electrochemical properties of La2Mg0.9Al0.1Ni7.5Co1.5 hydrogen storage alloy electrode was investigated by electron probe X-ray microanalysis（EPMA）, X-ray diffraction（XRD） and electrochemical measurements. EPMA micrographs and XRD patterns show that the surface of the hydride electrode is plated by metal copper film. The thickness and compactness of Cu film increase with the increment of charge-discharge cycle number. The copper film of the hydride electrode surface can keep the hydrogen storage alloy particle in the electrode interior from oxidizing availably. The addition of Cu（OH）2 to alkaline electrolyte lowers the activation property and the high rate dischargeability of the La2Mg0.9Al0.1Ni7.5Co1.5 hydride electrode, but has no negative effect on the maximum discharge capacity of the hydride electrode. Moreover, it is effective to improve the cyclic stability of the hydride electrode utilizing electrodeposit Cu film on theLa2Mg0.9Al0.1Ni7.5Co1.5 hydride electrodes surface.     

考虑天然气混氢的园区综合能源系统电制氢优化配置

电制氢和天然气混氢技术在促进可再生能源消纳、降低系统碳排放量方面具有良好的理论研究和工程应用前景。面向含高比例可再生能源的园区综合能源系统,提出一种计及天然气混氢及跨季节存储的电制氢优化配置方法。首先梳理了含氢园区综合能源系统的运行框架和能量流动关系,建立园区内部能源生产、转换与存储设备的数学模型,其次以设备的年化投资成本、园区综合能源系统的年度运行成本和碳交易成本最优为目标,提出电制氢优化配置模型。最后通过算例分析表明电制氢及天然气混氢技术的引入可提升可再生能源的消纳能力,降低系统的整体经济成本和碳排放量,并分析了电解槽投资成本、混氢体积分数上限以及经济性和低碳性成本权重系数变化对规划运行结果的影响。关键词：园区综合能源系统;电制氢;天然气混氢;碳交易;跨季节储氢;优化配置 中图分类号：TM732     

Nb基添加剂对AlH_3放氢行为的影响

氢化铝(AlH_3)具有储氢量高(10.1wt%)等优点,是近年来受到广泛关注的储氢材料之一。本文采用有机合成法制备了AlH_3,并添加了铌基添加剂(Nb、NbC、Nb2O5和NbF5)对其进行改性,系统研究了铌基添加剂对AlH_3放氢性能的影响。研究结果表明,制备的AlH_3纯度较高,不含其他杂质相,起始放氢温度约为130℃,终止放氢温度约为170℃,总放氢量达8.5wt%左右;添加剂Nb和NbC对AlH_3放氢性能有明显的改善作用,起始放氢温度降低到90~95℃;Nb2O5和NbF5对AlH_3的放氢行为影响显著,手工研磨的AlH_3+Nb2O5样品后,AlH_3的起始放氢温度从130℃下降到70℃,终止放氢温度随添加量的增加而降低,手工研磨的AlH_3+1mol%NbF5样品的初始放氢温度降低到60℃,放氢终止温度为140℃。同时,本文分析讨论了铌基添加剂对AlH_3的放氢性能的影响机理。     

La_(1-x)Mg_xNi_(2.5)Co_(0.5)(x=0～0.4)储氢合金的制备及电化学氢化性能

本文以感应熔炼法制备的La_(1-x)Mg_xNi_(2.5)Co_(0.5)(x=0~0.4)储氢合金作为研究对象,探究了熔炼过程中合金成分的损耗情况。通过对合金质量损耗的填补,并结合AES-ICP等测试手段,比较精确地制备出了目标合金。根据合金充放电前后的X射线衍射(XRD)测试结果,发现合金的氢化物随着Mg含量的增高而逐渐由非晶态转化成晶态,晶态氢化物由合金的α相转化成氢化物的β相。合金氢化物的晶胞参数a和c均显著增大,晶胞体积也有较大膨胀,但增大幅度却随着Mg含量的增加而逐渐减小。在0.1MPa干燥Ar保护条件下,填补0.9%的La和10.0%的Mg所制备的La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_(2.5)Co_(0.5)合金不仅具有良好的电化学氢化性能和较大的放电容量,而且能够有效抑制合金的氢致非晶化。     

空心玻璃微球储氢研究进展

随着化石燃料的不断使用,CO₂的排放量显著上升,从而严重影响了当今生态环境,为了减少CO₂的排放,利用新能源代替化石燃料迫在眉睫。氢能源具有高热值、CO₂零排放的优点,是化石燃料的良好替代品,但是其密度小、沸点低导致其储存难度大,从而限制了其大规模应用。现阶段氢能源采用高压储氢罐进行储存,存在储氢容量低、运输成本高以及氢脆现象等缺点。新型储氢材料和技术的开发是氢能源大规模商业应用的关键。空心玻璃微球(Hollow Glass Microspheres, HGMs)作为一种中空小尺寸耐压材料,具有良好的稳定性、储氢容量大、成本低、无氢脆等优点,在储氢方面有着巨大的潜力。对空心玻璃微球储氢的进展进行综述,介绍空心玻璃微球储氢机理、影响因素等,并进一步重点介绍了氢气释放速率以及响应时间的研究。     

LaNi4.1-xCo0.6Mn0.3Alx储氢合金结构及电化学储氢性能研究

为改善LaNi4.1 Co0.6 Mn0.3储氢合金的性能,研究了系列LaNi4.1-xCo0.6Mn0.3Alx(x=0,0.15,0.3,0.45)合金的结构和电化学储氢性能.结果表明:制备的合金为典型CaCu5型AB5储氢合金,随着A1替代量增加,LaNi5相的晶胞参数a、c、c/a值和晶胞体积逐渐增大,相应合金的放电容量有所降低,但合金电极的循环稳定性和不可逆自放电和高温容量得到明显改善.60个循环后的容量保持率(S60)分别为58.79％ (x=0)、79.72％(x=0.3)、79.35％(x=0.45);合金电极不可逆容量损失率(贮存96 h)由14.41％(x=0)降到2.38％ (x=0.45).在323 K的放电容量由266.04mA·h/g(x=0)增加到302.4mA·h/g(x=0.15)、302.12mA·h/g(x=0.3)和299.88 mA·h/g(x=0.45).但Al替代Ni后,合金电极的交换电流密度I0和氢原子在合金内部的氢扩散系数DH降低,导致其高倍率放电性能变差.     

储氢与合金材料

介绍了储氢合金材料和开发应用动态。