Ti-V基固溶体/La-Mg基合金复合储氢材料的结构与电化学性能

两步电弧熔炼法制备Ti0.10Zr0.15V0.35Cr0.10Ni0.30+1%La0.85Mg0.25Ni4.5Co0.35Al0.15复合储氢合金,XRD、SEM、EDS分析结果表明,复合储氢合金的主相是体心立方结构的钒基固溶体相和六方结构的C14Laves相。电化学研究表明:复合过程中存在明显的协同效应;与母体合金电极相比,复合合金电极的P-C-T特性、活化性能、最大放电容量、循环稳定性、低温放电能力和高倍率放电性能均有了显著改善;复合合金电极的电荷转移电阻较小,交换电流密度和氢的扩散系数较大,这些改善可能与第二相的形成有关。     

纳米镁基储氢材料对AP热分解性能的影响

采用直流电弧等离子体加高压氢化法制备了纳米镁基储氢材料Mg-H和MgEr-H,并对其相组成和放氢性能进行了表征,结果表明添加稀土元素Er可使Mg粉的吸氢更完全,同时使MgH2的放氢温度降低。采用同步热分析方法(TG/DSC)分析了镁基储氢材料对高氯酸铵(AP)热分解性能的影响,结果表明两种镁基储氢材料都能有效促进AP的低温和高温分解过程,尤其是高温分解峰温下降了约80℃,并且使得表观放热量大幅增加,可达纯AP放热量的2倍多,反应过程更为剧烈。添加稀土的镁基储氢材料对AP分解的催化效果更好。     

多壁碳纳米管载镍对镁基合金储氢性能影响

采用化学法制备多壁碳纳米管载镍催化剂(Ni/MWNTs),并将其加入到镁粉中,结合氢化燃烧合成(HydridingCombustionSynthesis,HCS)和机械球磨(MechanicalMilling,MM),即HCS+MM复合技术制备Mg85-Nix/MWNTs15-x(x代表质量百分数,x=3,6,9,12)合金。通过X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电镜以及气体反应控制器研究了材料的晶体结构、微观形貌和吸放氢性能。结果表明:Mg85-Ni9/MWNTs6合金具有最佳综合吸放氢性能,其在373K,吸氢量达到5.68%(质量分数,下同),且在100s内就基本达到饱和吸氢量;在523K,1800s内的放氢量达到4.31%。Ni/MWNTs催化剂的添加,不但起到催化的作用,而且MWNTs具有优异的纳米限制作用,使得催化剂的粒径限制在纳米级,有利于限制产物中Mg2NiH4颗粒的长大。另外Ni与MWNTs存在协同催化作用,当它们达到一定比例时,对合金的吸放氢促进作用达到最优化,明显改善了合金的吸放氢性能。     

保压时间对储氢合金电极电化学性能的影响

在不同保压时间下制备Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3储氢合金电极,研究保压时间对合金电极的活化性能、最大放电容量、放电特性和循环稳定性的影响规律和机制。结果表明,保压时间对合金电极的活化性能基本无影响。合金电极的其它电化学性能随保压时间的增加均呈现出先变好后变坏的变化规律,保压时间为15min时,合金展示了最佳的综合电化学性能,电化学性能的改善主要归因于合金电极的电荷转移速度加速和内阻减小。     

LiBH4/Li3AlH6复合物的放氢性能与机理

采用机械球磨法制备LiBH4/Li3AlH6复合体系,通过TG/DSC/MS、XRD等方法对其储氢性能及机理进行研究,并对其放氢反应激活能进行计算。结果表明,LiBH4-Li3AlH6复合体系从室温加热到500℃条件下发生3步放氢反应:首先,Li3AlH6分解生成Al并放出氢;然后部分生成的Al与LiBH4发生反应放出氢气;最后,剩余的Al与LiH反应放出氢气。复合体系总的放氢量达到8.5%(质量分数,下同),完全放氢后的复合物在8MPa和400℃条件下最大吸氢量达到4.9%。并对LiBH4-Li3AlH6复合体系放氢过程机理进行了分析。     

镁基储氢合金制备方法

综述了Mg-Ni系储氢合金制备方法的研究发展情况，对各种制备方法的工艺条件和产物性能进行比较，主要介绍了新的制备方法——氢化燃烧合成法。     

基于金属氢化物固态氢源的氢燃料电池动力系统特性的研究

以基于金属氢化物的固态储氢技术,与质子交换膜燃料电池(PEMFC)耦合,搭建了基于金属氢化物固态氢源的氢燃料电池动力系统试验台,测试了吸氢压力、放氢温度、氢流量等关键操作参数对氢燃料电池动力系统性能的影响。结果表明,当吸氢压力大于等于0.60 MPa时,固态储氢反应器放氢流量稳定的时间最长可达4500 s以上。当放氢温度大于60℃时,储氢反应器能完全释放氢气,且放氢时间基本相同。放氢流量越小,氢燃料电池动力系统稳定工作的时间越长。     

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）。     

硼烷合乙二胺的点火、燃烧及热解特性

为探索高氢含量硼烷合乙二胺储氢材料在空气中的燃烧性能,使用气相合成方法制备了硼烷合乙二胺(EDAB)微米颗粒。通过连续激光点火实验,测试了其点火和燃烧参数;通过在氮气和空气中的热解实验,研究了其燃烧过程机理。结果表明,硼烷合乙二胺的燃烧具有点火延迟时间短、点火能量低的特点,在常温常压静止空气流中,点火功率密度为10~9 W/m~2量级时,微米级硼烷合乙二胺的点火延迟时间为0.000 2~0.000 9s,最小点火能量仅0.000 1J;其连续激光点火燃烧过程分为两个阶段,分别产生亮蓝色与黄色火焰。结合材料在氮气及空气中的热解行为,推测该材料燃烧第1阶段蓝色火焰对应其热解释放氢气的燃烧,第2阶段的黄色火焰对应其骨架高温裂解所生成挥发物的燃烧。     

稀王含量对MmNi5湛储氢合金性能的影响

测试了ＭｍｘＮｉ３．８Ｃｏ０．６Ｍｎ０．５５Ｔｉ０．０５（ｘ＝１．０５,１,０．９５）合金的充放电特性及循环寿命,当ｘ＝１．０５时,合金有较高的放电容量而循环寿命略有降低,这主要归因于稀土元素有较好的吸氢特性且易在晶界处偏析,形成ＭｎＮｉ相,当ｘ＝０．９５时,合金的放电容量及循环寿命显著降低,它是由于合金中的Ｍｎ向晶界处偏析,且极易溶于６ＭＫＯＨ中,破坏了合金的表面,降低了放电容量和循环寿命。