【摘 要】
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储氢材料是伴随着能源危机的加深和环境保护意识的加强在最近二三十年才发展起来的新型功能材料。在常见储氢合金中,镁基储氢合金是唯一储氢量大于3.0wt%的储氢材料,被认为是
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储氢材料是伴随着能源危机的加深和环境保护意识的加强在最近二三十年才发展起来的新型功能材料。在常见储氢合金中,镁基储氢合金是唯一储氢量大于3.0wt%的储氢材料,被认为是在燃料电池、燃氢汽车用的最有前途的储氢合金材料。因此镁基储氢合金成为该领域最近几年各国研究开发的热点。本文采用近年发展起来的氢化燃烧合成(HCS)新方法,利用XRD、SEM、DSC-TG等分析测试手段,较全面系统地开展了如下研究:研究了氢化燃烧工艺参数、不同的制样方式及镍含量对氢化燃烧合成镁镍储氢合金的影响;研究了掺铜、钛、镧系金属对氢化燃烧合成镁镍储氢合金工艺参数的影响;通过cellcale晶胞参数计算软件计算了掺杂后Mg2NiH4晶胞参数的变化;分析探讨了掺杂使镁镍储氢合金放氢温度降低、动力学性能改善的原因和机理;以镁带为原料,采用机械碾压法制备了厚约50μm的镁薄片,经过表面氟化处理,考察了镁薄片的储氢性能;对镁薄片表面进行了化学镀Ni处理,采用氢化燃烧合成法制备了镁镍储氢合金薄片,研究了镁镍储氢合金薄片的储氢性能;等。实验得出,氢压为2MPa、620℃保温时间为90min时,镁粉、镍粉直接氢化燃烧合成的试样,放氢量2.39 wt %;掺铜(Mg:Ni:Cu为2:0.75:0.25/mol),在2MPa氢压、600℃保温5h的试样,放氢量为2.92wt%;掺钛(Mg:Ni:Ti为1.75:1:0.25/mol),在2MPa氢压、600℃保温4h的试样,放氢量为2.43 wt %;掺镧系金属(Mg:Ni:REM为40:50:10/wt%),在2MPa氢压、600℃保温4h的试样,放氢量为3.21 wt %。这里得出的最高放氢量为3.21 wt %,与镁镍储氢合金的理论储氢
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