储氢材料111.ppt

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1、储氢材料镁镍合金Mg2NiH4氢化燃烧合成储氢材料定义储氢材料是一种能够储存氢的材料储氢材料是能与氢反应生成金属氢化物的物质。（狭义）具有高度的吸氢放氢反应可逆性储氢材料是能够担负能量储存、转换和输送功能的物质，“载氢体”或“载能体”。（广义）储氢材料的应用一、载热系统二、载电系统三、设计制造成“氢库”储存氢*代替汽车、火车、飞机的油箱做动力源*作为“油库”，随时供氢。四、分离净化氢*通过反复的吸、放氢可以得到高纯氢五、氢化反应的催化剂、去除水中溶氧、制造氢能电池常用储氢材料某些具有六方晶系AB5结构的晶体。如：LaNi5某

2、些第三元取代六方晶系AB5结构的晶体。如：LaNi5-xMx储氢性能好，原料价格昂贵。TiFe基多元合金合金。如：TiFe1-xMnyAz材料易得，活性好含杂（非金属）合金。轻金属合金。如Mg基合金，具有重量轻、储氢密度高、镁资源丰富、环境污染影响小等许多优良特性。镁镍合金的储氢能力，理论上可以达到合金自身重量的3.6%。氢化燃烧合成法燃烧合成：利用反应物之间放热反应的热量来合成产物。氢化燃烧合成法：将合成反应置于氢氛中进行，即氢化-合成一步法。氢化镁镍合金氢化燃烧合成法与传统方法的比较传统的熔炼法：在熔炼过程中镁易挥发，且

3、产物要做反复的氢化激活处理。氢化燃烧合成法：可以直接从金属镁、镍混合粉末压坯制备活化的Mg2NiH4。用方程式表示整个氢化合成反应为：2Mg+Ni+2H2→Mg2NiH4+Q(KJ)。与传统的合成方法相比，氢化燃烧合成的工艺在省能、省时和设备简单方面具有极大的优越性。两种合成方法示意图镁镍合金氢化燃烧合成反应机理不同氢压下氢化燃烧合成Mg2NiH4的DSC（differentialscanningcalorimeter)曲线至少四个反应：二个反应（Peak1和Peak3）涉及气体反应，另二个反应（Peak2和Peak4）不

4、涉及气体反应。Peak1来自脱氢反应；Peak2来自于镁镍体系的共晶反应（镁镍体系的共晶温度779K）；Peak3来自吸氢反应。四个样品的合成产物相组成经X射线衍射分析表明均主要由Mg2NiH4和Mg2NiH0.3二相组成。样品5,6,7的合成气氛条件样品加热过程冷却过程出现的峰序号气氛压力气氛压力(MPa)(MPa)样品5氩气0.1氩气0.1Peak2,2’样品6氩气0.1氢气2.0Peak3,4,2,2’样品7氢气2.0氩气0.1Peak0,1,2,2’样品7的DSC曲线以上三个样品的合成产物相组成的X射线衍射分析表明，

5、样品5和样品7主要由Mg2Ni单相组成；样品6主要由Mg2NiH4和Mg2NiH0.3两相组成。图表分析结果Peak2'主要来自于燃烧合成反应2Mg+NiMg2Ni，Peak2是燃烧合成反应中共晶反应生成液相的结果Peak1来自金属镁的脱氢反应MgH2Mg+H2Peak0来自金属镁的吸氢反应Mg+H2MgH2Peak3来自于Mg2Ni的吸氢反应Mg2Ni+2H2Mg2NiH4Peak4来自相转变Mg2NiH4（HT）Mg2NiH4（LT）反应机理在2.0MPa氢气气氛下，氢化燃烧合成Mg2NiH4的过程由以下七个反

6、应组成：（1）Mg+H2MgH2（2）MgH2Mg+H2（3）2Mg+NiMg2Ni（L）（4）2Mg+NiMg2Ni（5）Mg2Ni+1.5H2Mg2NiH0.3（6）Mg2Ni+2H2Mg2NiH4（HT）（7）Mg2NiH4（HT）Mg2NiH4（LT）储氢材料氢化燃烧合成法的发展前景大量实验，研究、总结其反应特性和合成条件，研制高纯、高活性的氢化镁镍合金。研制多元合金，改善镁基合金的储氢性能。对现有结论进行微观研究，并由此指导有关工艺研究。