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    儲(chǔ)氫合金分類

    2022年12月24日 14:43點(diǎn)擊:1391作者:深圳市泰立儀器儀表有限公司來(lái)源:深圳市泰立儀器儀表有限公司>>進(jìn)入該公司展臺(tái)

    儲(chǔ)氫合金分類
    儲(chǔ)氫材料可以分為金屬儲(chǔ)氫材料、非金屬儲(chǔ)氫材料、有機(jī)液體儲(chǔ)氫材料和其他儲(chǔ)氫材料等四類。 
     
    金屬氫化物儲(chǔ)氫材料中的氫以原子狀態(tài)儲(chǔ)存于合金中,重新釋放出來(lái)時(shí)經(jīng)歷擴(kuò)散、相變、化合等過(guò)程。這些過(guò)程受熱效應(yīng)與速度的制約,不易爆炸,安全性強(qiáng)。根據(jù)所含元素種類的不同,金屬氫化物儲(chǔ)氫材料可分為稀土系(AB5)、鋯系(AB2)、鐵鈦系(AB )、釩基固溶體和鎂系(A2B )五大類。
      AB5型儲(chǔ)氫合金:該類合金是以 LaNi5為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的一類儲(chǔ)氫合金,其晶體結(jié)構(gòu)屬于六方 CaCu5型結(jié)構(gòu)。在目前使用的 AB5型儲(chǔ)氫合金中,A 組分由一種或多種稀土元素組成,B 組分由 Ni 和其它金屬( Ni, Co, Mn, Al )組成。此類型合金具有活化容易,高倍率放電性能好,p-C-T 平臺(tái)平坦、易調(diào)節(jié),電催化活性好等優(yōu)點(diǎn),但其放電容量相對(duì)較低,合金在循環(huán)過(guò)程中容易粉化、氧化,從而降低了合金的循環(huán)壽命。現(xiàn)在,稀土系(AB5)儲(chǔ)氫合金已經(jīng)用于生產(chǎn)鎳氫電池的負(fù)極材料,實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)研究向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的轉(zhuǎn)變,但是由于 AB5型儲(chǔ)氫材料吸氫量小( 1.4wt%-1.5wt%左右),循環(huán)穩(wěn)定性差,所以效果并不理想。
      AB2型儲(chǔ)氫合金:該合金又稱 Laves 相合金,目前研究*多的是以 ZrV2ZrCr2ZrMn2
    等為代表的鋯基合金,屬于 Laves 相拓?fù)涿芗徒Y(jié)構(gòu),典型的結(jié)構(gòu)是立方的 C15 型和六方的 C14 型。它儲(chǔ)氫容量大,在電解液中穩(wěn)定性好,循環(huán)壽命長(zhǎng),被認(rèn)為是*有前途的新一代 MH/Ni 電池用負(fù)極材料。但此合金易在表面形成一層致密的具有單斜結(jié)構(gòu)的鋯氧化物薄膜,不易活化,高倍率放電性能極差。采用添加微量稀土,陽(yáng)極氧化處理和熱堿浸泡處理技術(shù),可以改善合金微粒表面狀態(tài),提高電極反應(yīng)性能和活化性能。
      AB 型儲(chǔ)氫合金:該合金主要以 TiNi FeTi 合金為代表,具有活化后儲(chǔ)氫量大(其中 FeTi 理論值為 1.86wt%)、熱力學(xué)性能好,材料便宜等優(yōu)點(diǎn)。但這種合金因密度大而活化困難(需在 400℃以上高溫和高真空條件下進(jìn)行熱處理),并易受CO2COH2OCl2 O2等雜質(zhì)氣體毒化而失去活性。采用與過(guò)渡金屬、稀土元素合金化和通過(guò)表面處理技術(shù)可改善合金的活化性能和抗毒化性能。
      A2B 型儲(chǔ)氫合金:以 Mg2Ni 為代表的鎂基儲(chǔ)氫合金具有儲(chǔ)氫容量大、價(jià)格便宜且資源豐富等特點(diǎn),多年來(lái)一直受到各國(guó)的*重視,被認(rèn)為是*有前途的儲(chǔ)氫材料之一。但由于晶態(tài)鎂基合金為中溫型儲(chǔ)氫合金,且吸放氫動(dòng)力學(xué)性能較差,使其難以得到應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)使晶態(tài) Mg-Ni 合金非晶化,利用非晶合金表面的高催化活性,可以顯著改善鎂基合金吸放氫的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能,使其具備良好的電化學(xué)吸放氫能力。該類合金循環(huán)壽命與實(shí)用化的要求也有較大距離。
    幾類金屬氫化物儲(chǔ)氫合金的基本性質(zhì)見表 1.2
    1.2  儲(chǔ)氫合金分類
    Table1.2 Category of the hydrogen storage alloys


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