储氢材料及其应用简介

《储氢材料及其应用简介》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、储氢材料及其应用简介摘要氢能作为一种新型的能量密度高的绿色能源,正引起世界各国的重视。储存技术是氢能利用的关键。储氢材料是当今研究的重点课题之一,也是氢的储存和输送过程中的重要载体。本文综述了目前已采用或正在研究的储氢材料,如镁基储氢材料、碳基储氢材料、纳米储氢材料、稀土储氢材料、氨硼烷基储氢材料的研究进展、应用及发展前景。关键词储氢材料；研究现状；应用；发展前景Abstract:Asanewtypeofgreenenergywithhighenergydensity,hydrogenhasattractedextensiveattentiononresearchand

2、applicationsallovertheworld.Consequently,hydrogenstoragematerials,whichareimportantcarriersinhydrogenstorageandtransportareoneofthehotresearchtopicsnowadays.Thisarticlereviewsthehydrogenstoragematerials，suchasmagnesiumbasedhydrogenstoragematerials,carbon-basedhydrogenstoragematerials,nan

3、otechnology,hydrogenstoragematerials,rareearthhydrogenstoragematerials,theammoniaboronalkylChuhydrogenmaterialresearchprogressed,theapplicationandtheprospectsfordevelopment.Keywords:Chuhydrogenmaterial；researchpresentsituation；application；prospectsfordevelopment1引言当今世界,化石燃料储量正在迅速减少,现存储量不

4、能满足日益增长的需求。目前世界能源的80%来源于化石燃料,但化石燃料的使用产生了大量有害物质,对环境造成巨大影响。因此,加速能源系统向可再生能源转换以适应当前和未来世界能源需求,是迫切需要解决问题。氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体,正引起人们的广泛关注。氢能的开发和利用受到美、日、德、中、加等国家的高度重视,以期在21世纪中叶进入氢能经济时代。氢能的利用需要解决三个问题:氢的制取、储运和应用,而氢能的储运则是氢能利用的瓶颈。氢在正常情况下以气态形式存在、密度最小、且易燃、易爆、易扩散,这给储存和运输带来很大困难。当氢作为一种燃料时,必须具有

5、分散性和间歇性使用的特点,因此必须解决储存和运输问题[1]周素芹等.储氢材料研究进展（A）.材料科学与工程学,2010年第28卷第5期1]。为了实现氢能系统的有效应用,必须建立适当的氢气储运技术,其中高压储氢、液态储氢和以材料作为媒介储氢等三种体系研究较多。2各类储氢材料的研究进展2.1镁基储氢材料[2]张文毓.镁基储氢材料研究进展.技术与工艺,2008年6月2]镁基储氢材料是非常具有应用前景的一类储氢材料，属于中温型储氢合金，吸、放氢动力学性能差，但由于其储氢量大、重量轻、资源丰富、价格便宜，被认为是最有前途的储氢合金材料，吸引了众多的科学家致力于开发新型镁基合金。目

6、前的研究重点主要包括：（1）元素取代：通过元素取代来降低其分解温度，并同时保持较高的吸氢量；（2）与其它合金组成复配体系，以改善其吸放氢动力学和热力学性质；（3）表面处理：采用有机溶剂，酸或碱来处理合金表面，使之具有高的催化活性及抗腐蚀性，加快吸、放氢速度；（4）新的合成方法：探索传统冶金法以外的新合成方法。（5）提高在碱液中的耐蚀性。镁基储氢材料包括单质镁储氢材料、Mg-Ni基储氢材料、大容量镁基储氢材料、纳米镁基储氢合金、镁基储氢复合材料等。镁基储氢材料的制备方法主要有高温熔炼法、机械合金化、燃烧合成、化学合成法、烧结、气相沉积、急冷甩带、机械研磨法及整体机械合金化

7、法等。制备方法不同也会使Mg2Ni系储氢合金的性能产生很大差异。目前常用的制备方法是采用高温熔炼法。2.2碳基储氢材料[3]李星国,储氢材料研究现状和发展动态.无机材料学报,2009年第23卷3]碳质储氢材料是指碳材、玻璃微球等吸附储氢的材料,如碳纳米管、石墨纳米纤维等,它们具有优良的吸、放氢性能,已引起了世界各国的广泛关注。在吸附储氢材料中,碳基材料由于对少量的气体杂质不敏感,且可反复使用,因而是一种非常好的储氢材料。碳基储氢材料主要包括超级活性炭、纳米结构碳材料、碳纤维、碳化物的衍生物等。尽管对碳基储氢材料的研究已经有很大进展,但研究