纳米镁储氢材料吸放氢动力学性能的研究进展

综述近十年来国内外有关纳米镁储氢材料吸放氢动力学的研究现状和发展趋势.众多研究表明,应用高能球磨法制备纳米镁复合储氢材料,并以过渡金属氧化物为催化剂,或者用ABx型储氢合金与镁复合,都能显著改善镁的吸放氢动力学性能.     

Mg-RE-Ni系镁基储氢材料的特性与制备

镁基储氢材料因具有理论可逆储氢容量高和价格低廉的优点,成为很有应用前景的固态储氢材料。本文综述了近年来Mg-RE-Ni系镁基储氢材料的研究进展,重点阐述了Mg-RE-Ni合金的物相组成、合金显微结构对该材料储氢性能的影响,介绍了该类合金储氢材料的制备方法：反应球磨法、氢化燃烧法与机械球磨法结合（HCS＋MM）、可控制的...     

纳米限域的储氢材料

氢能作为洁净、理想的二次能源,已受到世界各国的广泛关注。然而,氢的储存技术仍然是制约氢能商业化应用的关键技术。利用储氢材料进行储氢被认为是一种安全、高效的固态储氢方式。因此,开发新型高容量的储氢材料与储氢技术成为氢能领域研究的热点之一。纳米限域是将材料填充到纳米孔道里,利用材料和纳米孔道的相互作用促进反应的进行,为化学反应提供一个独特的微环境。近年来,纳米限域逐渐发展成为改善储氢材料热力学和动力学的新方法。本文综述了纳米限域的储氢材料的研究进展,从纳米限域的储氢材料制备、储氢性能、反应机理和存在的问题等方面进行讨论,并指出了纳米限域储氢材料的发展趋势。     

机械合金化Mg/MmNi5-x(CoAlMn)x复合储氢合金的组织结构与吸氢特性

运用Ｘ射线衍射、扫描电及粒度分析等方法表征了机械合金化制备Ｍｇ／ＭｎＮｉ５－ｘ（ＣｏＡｌＭｎ）ｘ复合储氢合金的结构,通过ＰＣＴ曲线研究了基储氢性能。结果表明,在适当的球磨条件下能够获得纳米晶结构的Ｍｇ／ＭｎＮｉ５－ｘ（ＣｏＡｌＭｎ）ｘ复合储氢合金,ＭｍＮｉ５－ｘ（ＣｏＡｌＭｎ）ｘ合金相彘,复合储氢合金的活化性能及储氢量有明显提高。此外,还考察了Ｍｇ含量对复合储氢合金的组织结构及储氢性能的影响。     

轻金属配位氢化物储氢体系

实现氢能有效利用的关键技术是开发安全、经济、高效的氢能储运体系。在目前所有的储氢技术中,固态材料化学储氢因其储氢密度大、可循环使用、安全方便储运等优势成为人们关注的焦点;配位氢化物储氢材料是现有储氢材料中体积和质量储氢密度最高的储氢材料。其中,具有高储氢密度、储氢性能优良的轻金属配位氢化物储氢材料是配位氢化物储氢领域研究的重点,目前已经取得了大量成果。本文论述了主要轻金属配位氢化物储氢体系的研究进展,包括硼氢化物储氢体系、铝氢化物储氢体系、氨基化物储氢体系等,阐述和总结了其热解反应机理、动力学性能、晶体结构、最新研究现状,最后对该领域的研究方向进行了总结和展望,指出二元或多元复合储氢体系、高效纳米粒子催化剂和储氢反应环境的综合协同效应将会成为储氢领域未来的研究趋势和重要研究方向。     

含Co或Ni的双金属及三金属纳米颗粒的制备方法及其催化制氢性能

常见的氢气储存方法有液态储氢、高压气态储氢、有机化合物储氢、金属氢化物储氢、吸附储氢及液相化学储氢材料储氢等,其中液相化学储氢材料由于具有含氢量高且可按需即时释放氢气的优点,引起了研究人员的广泛关注。选择合适的催化剂催化液相储氢材料制氢已成为一个研究热点。含有Co或Ni的双金属或三金属纳米颗粒是一种极具应用前景的催化剂,具有价格低廉、储量丰富和催化性能优异等众多优点。本文综述了含Co或Ni的双金属或三金属纳米颗粒的制备方法及其催化制氢性能,并提出了其目前研究中存在的问题和未来的发展方向。     

含Co或Ni的双金属及三金属纳米颗粒制备方法及其催化制氢性能

常见的氢气储存方法有液态储氢、高压气态储氢、有机化合物储氢、金属氢化物储氢、吸附储氢及液相化学储氢材料储氢等,其中液相化学储氢材料由于具有含氢量高、且可按时即需释放氢气的优点,引起了研究人员的广泛关注;选择合适的催化剂催化液相储氢材料制氢已成为一个研究热点。含有Co或Ni的双金属或三金属纳米颗粒是一种极具应用前景的催化剂,具有价格低廉、储量丰富和催化性能优异等众多优点。本文综述了含Co或Ni的双金属或三金属纳米颗粒的制备方法及其催化制氢性能,并提出了其目前研究中存在的问题和未来潜在的发展方向。     

MgH_2储氢热力学研究进展

近年来,材料和能源领域中高能量密度车载储氢材料的研究和开发吸引了世界各国科技工作者的广泛兴趣.MgH2作为一种相对廉价的固体储氢材料,其理论储氢量高达7.6 wt%,且循环吸放氢性能较好,业已成为储氢材料领域的研究热点.本文着重从热力学的角度,对MgH2储氢材料的近期研究进展,特别是其储氢热力学性能的改进,包括纳米化、复合、催化、限域以及理论计算等方面进行简要综述,旨在明确当今MgH2作为潜在可应用储氢材料的研究重点和未来发展趋势.     

储氢材料第一性原理计算的研究进展

综述了第一性原理计算在储氢材料研究中取得的成果和最新的进展。 第一性原理计算在储氢材料研究中的应用主要有以下4个方面： 1）研究纳米结构的储氢性能; 2） 研究储氢材料中掺杂和缺陷的作用及对储氢性能的影响; 3）研究储氢机理; 4）确定氢化物的几何结构以及预测新型储氢材料。 同时展望了第一性原理计算在储氢领域中的应用前景。     

超临界状态下炭基材料的储氢

评介了目前各种储氢方法，指出了炭基材料作为储氢材料的优势，综述了近年来纳米炭材料在储氢方面的进展，详细探讨了超临界状态下氢气在纳米孔隙中的吸附机理，并在此基础上提出了研究中的问题及进一步的研究方向。     

不同形貌纳米FeNi合金的制备

纳米FeNi合金因其独特的电磁及催化性能在磁记录、催化剂、吸波材料及生物医学等领域存在广阔的应用前景。由于材料的形貌对其性能有着重要的影响,本文重点介绍了不同形貌(球形、一维形貌、纳米点阵、纳米环、纳米片、纳米花、树枝状及无特定形貌)纳米FeNi合金的制备方法,叙述了各方法制备纳米FeNi合金的基本原理及调控规律,并对各方法的优缺点作出了简要评价。同时,对材料形貌与尺寸对其性能影响的机理及规律作出了简要说明,阐述了其形貌及结构特征对材料性质的影响,指出了不同形貌纳米FeNi合金的优势应用领域。最后,对该领域未来的研究方向作出了展望。     

《化学通报》网络版2003年第8期论文摘要

[W 0 5 7]元素取代法改善镁基储氢合金性能的研究进展TheDevelopmentofImprovingontheCharacteristicsofMagnesiumHydrogenStorageAlloysbyMeansofElementsSubstitution袁华堂　冯　艳 　宋赫男　王一菁 (南开大学新能源材料化学研究所　南开 天津大学联合研究院　天津　3 0 0 0 71 )镁基储氢合金的优点是储氢能力高、价格低、储量丰富。但是由于其在动力学和热力学以及抗腐蚀性方面存在不足 ,所以需要对其进行性能的改善。本文全面介绍了元素取代法对改善镁基合金性能的研究进展。Theadvantageofmagnesium basedhydrogenstorageall…     

负载型纳米镍铈催化剂的表征及其选择性催化加氢活性(英文)

采用氢电弧等离子体法制备了具有储氢性能的镍铈纳米颗粒,通过扫描电镜、透射电镜、X光电子能谱、X射线粉末衍射、程序升温还原等手段对比表征了氧化铝负载的纳米镍铈催化剂和工业用负载镍催化剂,并以裂解汽油一段加氢反应为模型反应研究了它们的催化性能.研究结果表明,纳米镍铈催化剂的催化活性和储氢性能与催化剂表面的镍铈合金有关,负载性纳米镍铈催化剂的优良选择性与其特殊的制备方法有关.     

铸态及快淬态CeMg10Ni2合金电化学储氢热力学及动力学性能研究

为了改善CeMg₁₀Ni₂合金的电化学储氢性能,快淬技术被用来制备具有非晶纳米晶结构的CeMg₁₀Ni₂合金. 运用X射线衍射及高分辨透射电镜对合金的微观结构及其相组成进行分析. 通过恒电流充放电、高倍率放电、交流阻抗以及动电位极化测试对合金的电化学性能进行了详细研究. 研究结果表明,铸态合金由多相结构组成,经过快速凝固处理的合金内部含有大量的非晶纳米晶结构,而且增加的凝固速度可以增强合金内部的非晶纳米晶形成能力. 快速凝固处理减小了合金的热力学参数（ΔH和ΔS）,降低了合金氢化物的热稳定性,改善了电化学放电容量. 另外,快速凝固处理显著改善了合金的电化学动力学性能,合金的表观活化能变化进一步解释了这一结论.     

纳米氧化铜掺杂对储氢合金电极性能的影响

采用纳米氧化铜作为添加剂制备储氢合金电极, 考察了氧化铜对储氢合金电池储备容量的调节作用, 分析了掺杂后电极及电池质量的变化, 研究了掺杂合金电极的电化学性能, 并用SEM、EIS、CV等方法分析了反应的电化学机理. CV、SEM结果表明, 氧化铜在首次充电过程中被还原成低价态沉积在合金颗粒表面, 由于氧化铜比容量远大于合金, 可以通过掺杂氧化铜调节合金的储备容量. 电化学测试结果表明, 掺杂合金电极具有更好的高倍率充放电能力和循环性能. EIS分析结果表明, 掺杂合金电极导电性增强, 电化学活性提高.     

Ti-V基储氢合金及其氢化物的物相结构与组分优化设计

Ti-V基储氢合金在室温、常压下即可表现出良好的储氢特性,且质量储氢容量明显高于传统AB₅型储氢合金,从而在氢气的精制和回收、运输和储存及热泵等方面有较早的应用。 此外,在混合气体分离、核反应堆中处理氢的同位素、镍氢电池及燃料电池负极材料等方面也得到了广泛的研究与关注。 基于目前Ti-V基储氢合金的研究现状,概述了该类合金的优势、限制性因素(包括成因)及改性手段。 此外,为了进一步理解Ti-V基合金储氢机理、构建合金组分与储氢特性之间的对应关系,本工作重点围绕Ti-V基储氢合金及其氢化物的结构、组分优化设计展开综述,并对其未来研究方向做出展望。     

镁基储氢材料研究新进展

综述了近几年镁基储氢材料研究的最新进展，总结了目前改善镁基储氢材料性能所用的主要方法，例如反应机械合金化、氢化燃烧合成、掺杂催化元素、制备复合材料、组元替代等。指出采用反应机械合金化法、储氢合金组元调整以及添加催化剂是改善性能最有效的途径。     

镁基储氢合金的表面处理和表面催化

表面处理作为储氢合金性能改善的有效手段，近年来得到了很好的发展和应用，本文简要介绍了镁基储氢合金表面处理的主要方法及其对合金性能的影响。     

稀土元素改性钒基固溶体储氢合金研究进展

钒基固溶体储氢合金具有体心立方(BCC)结构,储氢质量分数在3.8%以上,充放电容量为1052 mA·h/g,优于AB₂和AB₅等系列合金,并且在常温常压下表现出较高的氢溶解度和扩散系数,因此在氢储运系统以及氢能源供应等领域具有广阔的应用前景,但钒基固溶体合金存在着活化难度大、放氢条件苛刻、循环寿命短以及对氧敏感易氧化等问题。研究表明,稀土对多种固态储氢材料均有很好的改性作用,将稀土元素通过元素替代或掺杂的方式加入到钒基固溶体合金中,有助于生成高活性的稀土或稀土氧化物第二相,可明显改善材料的吸放氢热力学、循环稳定性以及抗毒化性质,同时可减少材料内的氧含量,提高材料的活化特性。电化学性能方面,稀土元素的添加能显著提升合金电极的循环稳定性、耐腐蚀能力以及高倍率放电性能。因此,稀土元素取代是实现钒基固溶体储氢材料实际应用的一项行之有效的方法。本文报道了近30年稀土改性钒基固溶体储氢合金的研究现状,重点总结了稀土元素的作用机制,并对今后重点研究方向进行了展望。     

硼氢化锂储氢材料研究*

车载储氢是推进氢燃料车规模化商业应用的“瓶颈”环节,开发高性能车载储氢材料/技术成为当前能源及材料领域关注的热点。近年来,随着储氢材料领域的不断拓展,以硼氢化锂（LiBH₄）为典型代表的高储量配位金属氢化物日渐成为新兴的储氢材料研究热点。本文从体系成分/反应路径调整、纳米结构调制、阴/阳离子替代及催化体系构建等方面概述了改善LiBH4综合储/放氢性能的最新研究进展,旨在明确配位硼氢化物储氢材料研究中的关键问题及可能的解决途径。