提高镁基储氢合金储氢量的技术方向 |
镁基储氢合金因其吸氢量大,密度小,储量丰富,价格低廉,对环境友好等优点,成为最有潜力的储氢材料之一。但是纯镁作为储氢材料存在着一些较为突出的缺陷制约其实用性,比如较差的吸氢动力学、较高的放氢温度、循环稳定性差,实际应用中,纯镁几乎无法作为储氢材料使用。实用的储氢合金主要由与氢形成稳定金属氢化物的放热型金属A(Ti,Zr,Mg,V,稀土等)和难与氢形成金属氢化物但具有催化作用的金属元素B(Ni,Co,Fe,Mn等)按一定比例组合而成。其中,Mg2Ni是最为理想的A2B型镁基储氢合金,其储氢质量分数为3.62%,理论电化学容量为965mAh/g。然而,实际有效储氢量不超过580mAh/g,与理论储氢量相差很大。究其原因,主要在于制备过程中未能有效抑制成分偏析,导致制备的合金局部偏离设计的化学计量比,使得有效储氢相含量减少,并产生储氢效果较差、甚至没有储氢能力的杂相。例如,作为制备储氢合金的传统方法―熔炼法就存在所制备的合金成分不均匀的问题。Mg的密度为1.74g/cm3,远小于Ni的密度(8.9g/cm3),熔炼过程中会出现严重的重力偏析,导致熔液中上下成分不均匀,仅靠多次重熔无法有效克服。另外,熔炼凝固后会出现Mg、MgNi2等相,而纯Mg相不能作为实际储氢相,MgNi2相几乎没有储氢能力。 |
发布时间:2020/9/14 已被阅读1830次 |