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。     

MOFs基催化剂在MgH2储氢材料中的应用及研究进展

讨论了MOFs基材料作为催化剂对MgH₂储氢材料性能的影响,概括了MOFs基催化剂的设计和合成方法,分析了MOFs基催化剂的优点和存在的不足,进一步对MOFs基催化剂在储氢领域的应用前景进行了展望。     

降低LaNi4.25Al0.75合金中碳含量研究

LaNi_4.25Al_0.75合金吸附氢同位素气体后加热放出的气体中含有较高浓度的CH₄,CH₄中的碳为合金冶炼过程所残余。在高温下,La作为助剂,Ni进行催化,碳与晶格间隙内H原子反应生成CH₄。通过实验,比较了不同温度、H₂压力、保持时间对除碳效果的影响,得到了更有效率地降低大批量合金中碳含量的方法。确定条件为：加热合金至500℃,通入适当压力的H₂后保持6 h,再对合金抽真空。合金经过多次除碳工序后,预计可除去40%以上的碳。当控制合金加热温度不超过250℃,放出的氢同位素气体中CH₄含量小于10×10^-6。     

碳纤维复材在氢气储存和电池包壳体的应用现状

通过调研碳纤维复合材料在新能源汽车氢能储存及电池包壳体的应用现状及研究进展,讨论高压储气瓶及电池包壳体的分类及发展趋势,分析当前碳纤维复合材料应用的优缺点,并展望未来高性能纤维复合材料在新能源汽车领域的应用与前景。     

Ⅳ型高压储氢气瓶用碳纤维复合材料界面表征与分析

Ⅳ型高压储氢气瓶的结构载荷主要由外层碳纤维复合材料(CFRP)承载。良好的碳纤维(CF)与环氧树脂(EP)界面性能有助于载荷传递,使CF强度发挥至最大化,提高压力容器的安全性能,另外可以减少CFRP用量,降低成本,从而打破高昂价格带来的应用局限。通过扫描电镜、原子力显微镜、X射线电子能谱仪、动态接触角、微脱黏测试仪及万能试验机对CFRP界面进行了系统的表征与分析。通过分析CF的表面形态、化学成分、润湿性、表面能及界面结合力,揭示了CFRP力学性能与界面性能的相关性。研究表明,CF表面利于形成机械互锁的表面粗糙度、利于化学键结合的含氧活性官能团、利于润湿的极性组分表面能等因素可以增强其与EP的界面结合,最大程度发挥CF的力学性能,使高压容器承载复合材料具有稳定的力学性能。     

Ⅳ型储氢气瓶塑料内胆的失效形式与机理

随着氢燃料电池汽车的发展,氢气的存储和运输的要求更高。塑料内胆复合材料气瓶(Ⅳ型储氢气瓶)具有更高的承载压力、更轻的重量、更大的储运量等特点,并且成本较低。随着国内标准的不断完善和国产化的推进,Ⅳ型储氢气瓶逐渐得到应用。与金属材料相比,塑料内胆对氢气的化学惰性较高,但是,塑料和金属的微观结构存在差异,导致在氢环境下的失效形式也存在差异。Ⅳ型储氢瓶塑料内胆的主要失效形式为内胆起泡、鼓包塌陷、疲劳损伤和温度超标,文章综述了这4种塑料内胆失效的相关实验和模拟研究进展,并且对影响塑料内胆失效的工作参数、环境参数和材料性能进行了总结。     

储氢合金冶炼工艺视景仿真系统的建立

储氢合金是镍氢电池重要的负极材料.分析了储氢合金冶炼工艺视景仿真系统的功能需求,给出了在VC++集成开发环境中利用OpnGL建立该仿真系统的设计思想和实现方法,包括系统结构框架、对象模型的建立、视景表示与生成以及动画表现等.     

双壁碳纳米管与定向碳纳米管的储氢性能比较研究

引言氢能以其清洁、高效等优势,被公认为解决能源危机和环境污染日益严重问题的最有前途的可再生二次能源之一。氢气安全、高效的储存和运输已成为氢能利用体系中的瓶颈问题。氢的液态和高压气态储存安全性差、能耗高。金属氢化物储氢的单·位质量的储氢能力较低,储氢过程中合金的活化、     

储氢材料在高能固体火箭推进剂中的应用

系统介绍了金属氢化物、金属配位氢化物、金属氮氢化合物以及氨硼烷等储氢材料,在此基础上总结了储氢合金、轻金属氢化物和金属硼氢化合物在高能固体火箭推进剂领域的应用研究进展,指出上述储氢材料能够促进推进剂组分的分解,改善推进剂的燃烧性能并提高推进剂的能量性能;同时分析了各类储氢材料在高能固体推进剂中的应用前景和制约因素,提出金属氢化物和金属配位氢化物是可能应用于高能固体火箭推进剂的储氢材料;同时,需重点关注储氢材料对氧气和水的高敏感性以及与推进剂的相容性差等可能的制约因素。附参考文献37篇。     

基于电化学性能的La-Mg-Ni系储氢合金的成分优化

以La-Mg-Ni系A2B7型储氢合金为研究对象,系统分析了合金A、B侧元素含量对其电化学性能的影响。对La1-m-n-y Pr m Nd n Mg y(Ni1-z Co z)x合金的容量和衰减速率进行了讨论。结果表明,合金容量随B/A值的增大先增大后减小,当x=3.5时,合金的容量最大,衰减速率最小;最佳的合金配比为La0.5Pr0.2Nd0.1Mg0.2(Ni0.8Co0.2)3.5。XRD分析表明,La1-m-n-y Pr m Nd n Mg y(Ni1-z Co z)x的合金主相结构均为Ce2Ni7型La2Ni7相。