非晶镁基复合储氢材料的吸放氢性能研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mangshengsun1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
21世纪是清洁能源的世纪,氢能在解决能源消耗和环境污染等问题上扮演着极其重要的角色,储氢合金为氢能储存及利用开辟了一条新途径。其中,镁基储氢合金以其储氢量大、重量轻、价格低廉、资源丰富,成为最有应用前景的储氢材料,尤其是燃料电池用储氢介质理想的候选材料之一。 本文采用机械球磨法成功地合成了Mg+xwt.%AB5(x=10、20、30、40)、Mg+xwt.%TiFe(Mn)(x=10、20、30、40)、Mg+xwt.%Mg18La0.2Ni(x=10、20、30、40)及Mg+xwt.%La0.7Mg0.3(Ni0.8Co02)3.5(x=10、20、30、40)纳米非晶镁基复合储氢材料,并用各种实验手段对合金的结构和性能进行了表征。 AB5合金与镁机械球磨后有La2Mg17相生成,吸氢动力学测试显示,AB5合金可有效地催化镁吸氢。其中,20wt.%含量的AB5合金在373K和423K下显示较好的催化效果,423K下可吸氢3.8wt.%。样品的放氢量随着AB5含量的增加而增大,总释氢量由小到大依次为:2.75wt.%(x=10)、3.26wt.%(x=20)、3.65wt.%(x=30)和3.76wt.%(x=40),相应的高温释氢温度随AB5含量的增加依次为:284℃、265℃、261℃和259℃。 TiFe(Mn)合金与镁球磨后生成Ti-Mg、Ti2Fe及Fe相,吸氢量随着TiFe(Mn)含量的增加而增加,其中40wt.%TiFe(Mn)含量的合金吸氢性能最佳,473K下、150秒内可吸收4.35wt.%的氢。随着FeTi(Mn)含量的增加,高温释氢区的初始释氢温度逐渐降低,从325℃(10wt.%含量)降至255℃(40wt.%含量),40wt.%含量复合材料有最大释氢量4.47wt.%。 非晶态Mg+xwt.%Mg18Lao.2Ni(x=10、20、30、40)系列复合材料中没有新相生成,吸氢量随着Mg1.8La0.2Ni添加含量的增加而降低,10wt.%含量的材料423K、50s内可吸氢4.49wt.%。另外,随着Mg18La02Ni含量的增加,高温释氢区的初始放氢温度逐渐降低,从355℃(10wt.%含量)依次降至298℃(40wt.%含量),10wt.%含量复合材料有最大释氢量3.55wt.%。 本文合成的非晶镁基复合储氢材料具有较高的吸氢容量及较低的工作温度,有望用作燃料电池的候选储氢材料。
其他文献
锂离子电池的电池容量可以说是二次电池领域中最高的,能够很好的满足现代社会对高能量密度移动电源设备的需求;锂离子电池的充放电电压比较稳定,具有稳定的充电平台和放电平台;目前已经投入商业化生产和正在研究阶段的锂离子电池体系众多,可供选择的余地极大;同时,锂离子电池在环境保护方面也有其极大的优势。这些特点都使得锂离子电池成为现代电池领域中最重要的组成部分,目前在手机电池、PC电池、汽车动力电池等众多领域
纳米结构材料是一门新兴的学科和新的研究领域,在 21 世纪中叶,对人类社会的文明进步和促进社会的发展起着重要的作用。纳米结构材料在存储、元件、能量转化、传感器、离子分
设计合成具有新颖结构和特殊性能的功能配合物在许多研究领域受到了极大关注。数十年来,人们已经成功设计合成了多种多样的功能配合物,它们中很多表现出潜在的应用性能,如光学、
分子印迹(molecularlyimprintedpolymers,MIP)是合成预定选择性固定相的新兴技术,电色谱(capillaryelectrochromatography,CEC)是一种新型的高效微分离技术,因此CEC与MIP的结合
采用原子转移自由基聚合反应(ATRP)经二步法合成了一种裘皮型羧酸酯基功能高分子:1.首先以氯化亚铜-联吡啶络合物(CuCl-bPy)为催化体系,以α-溴代丙酸乙酯(EBP)为引发剂、乙腈(
本文合成了一系列新型Salen配体及配合物,并对锌配合物进行了分子识别和理论化学研究,主要工作如下: 1新型手性Salen配体及配合物的合成和表征合成了一种未见报道的新型手性S
根据生漆主要成膜物质-漆酚的结构特征,从漆酚缩甲醛聚合物(PUF)的结构特性入手,首先研究PUF进行化学镀的工艺条件:继而对结构特征和性能与PUF类似的腰果酚缩甲醛聚合物(PC)进行化学镀的研究;最后实现生漆膜表面化学镀。 通过对PUF、PC、生漆涂膜表面的化学镀研究,得到不同镀层的最佳工艺条件和优化配方。三种基体均可分别获得一层色泽光亮的化学镀铜膜、镍、银、二氧化铅等镀层,厚度...