高密度储氢材料的研究进展

氢是一种清洁的燃料,氢能被公认为人类未来的理想能源,而氢能的利用最关键的环节就是氢能的储存。氢的储存是氢能现阶段开发和利用的瓶颈。氢的储存方法有高压气态储存、低温液态储存和固态储存等3种,其中高压气态储存或低温液态储存不能满足将来的储氢目标。固态储氢是通过化学或物理吸附将氢气储存于固态材料中,其能量密度高且安全性好,被认为是最有发展前景的一种氢气储存方式。目前该领域的研究取得了一些阶段性的成果,虽然目前发展的各种材料都有不易克服的缺点,但储氢材料的前景还是十分广阔的。高密度储氢材料由轻元素构成,包括铝氢化物、硼氢化物、氨基氢化物、氨硼烷等,理论储氢质量分数均达到5%以上。简述了氢能的优势及储存方法,介绍了镁基储氢材料、络合物储氢材料、Li-B-H系和2种或2种以上储氢材料复合4类有望实用化的储氢材料的研究现状,并指出了储氢材料的发展方向。     

储氢材料现状和发展前景的研究

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、发展前景和方向。     

纳米限域镁基储氢材料研究进展:小综述

氢气因其高热值、来源丰富而被认为是一种理想的清洁能源。然而,要想以一种高密度、廉价和安全的方式储存氢是氢能蓬勃发展的主要限制。镁基储氢材料具有储氢容量大（7.6wt%）、性能好、成本低等优点,被认为是一种很有前途的固态储氢材料。但目前仍需要克服高热力学稳定性和缓慢动力学上的障碍。解决这些问题的方法大致分为添加催化剂和控制颗粒尺寸两种。而许多研究都表明镁颗粒可以很容易地进入到支撑模板的孔隙中,在这个过程中由于模板孔隙限制的原因可以有效的限制颗粒聚集从而达到控制材料尺寸的效果,这种方法我们把它称为纳米限域。本文综述了纳米限域对镁基储氢性能学的影响,总结了通过不同种类的限域材料原位氢化或熔融法等方式达到限域目的的研究,减低颗粒尺寸的同时可以显著改善储氢动力学性能。这项工作为利用纳米限域法设计高性能镁基材料的提供了应用前景。     

液相有机氢载体的催化研究与应用

氢能清洁高效、能量密度高，是理想的能源载体，也是公认的未来能源发展方向之一。氢气的存储是氢能利用的关键环节，目前仍没有完美适配所有场景的储氢材料，储氢技术的选择势必要以使用场景为导向。液相有机氢载体（liquid organic hydrogen carriers，LOHCs）作为一种液相储氢材料，在运输方面具有独特的应用优势。本文介绍了常见的液相有机储氢材料，重点探讨了适用于运输工具（车、船、航空器等）的LOHCs，综述其加氢/脱氢的催化研究进展、应用技术难点，并展望了其应用前景。     

碳基储氢材料研究进展

氢能以其可再生性和环境友好性成为未来最具发展潜力的能源载体，储氢技术是氢能应用中的关键问题。本文综述了近年来超级活性炭、石墨纳米纤维、碳纳米纤维和碳纳米管等碳基储氢材料的研究进展，并对该领域未来的研究工作进行了展望。     

镁基储氢材料的研究进展

从镁基储氢材料体系入手,综述了该体系的研究情况及近期进展．对镁基储氢材料进行了合理的分类,将其分为单质镁储氢材料、镁基储氢合金和镁基储氢复合材料．并结合各类镁基储氢材料的国内外研究状况,指出要改善镁基储氢材料的储氢性能,必须走多元合金化的路线并在学习有关理论的基础上,采用优化合金成分与新的合成方法来进一步提高材料的储氢性能．     

氢气储存材料

介绍制氢方法及当前国内外储氢材料的最新研究进展,重点阐述镁基合金材料、氢化物储氢材料和有机储氢材料的储氢性能及评价,并预测了各种储氢材料的发展前景.     

镁基固态储氢材料研究进展

 镁基储氢材料具有储氢量高、镁资源丰富以及成本低廉等优点,被认为是极具应用前景的一类固态储氢材料。利用镁基储氢材料供氢主要有热分解放氢和水解产氢2种途径。MgH₂的热分解放氢焓值高（75 kJ/mol H₂）,造成其放氢温度较高、动力学差; MgH₂的水解过程中,由于常温水解产物Mg（OH）₂逐渐包裹在MgH₂表面,阻隔了MgH₂与水的接触,从而导致水解产氢效率较低。近年来,大量研究工作聚焦于改善MgH₂的热解/水解供氢性能及实际应用,已经取得了大量成果。针对目前国内外镁基固态储氢材料的研发,总结了材料/结构改性、反应条件对镁基储氢材料的热解/水解性能的影响,重点阐述了固态镁基储氢材料组成成分-微观结构-储放氢性能之间的关系,并对镁基储氢系统及实际应用场景进行了归纳。未来通过镁基固态储运氢技术的发展,将实现氢气的高安全、高效及大规模储运,助力中国氢能产业的发展。     

Mg2Ni型镁基储氢合金研究新进展

镁基储氢合金因其具有较高的储氢容量、资源丰富和良好的吸放氢平台而被认为是最具应用价值的金属储氢材料之一.综述了镁基储氢材料尤其是Mg2Ni型镁基储氢合金材料实验和理论研究的新进展,讨论了现有的镁基储氢合金材料的优缺点,同时也提出一些尚需深入研究的问题.     

Li-N-H储氢材料的高能球磨制备工艺研究

氢是一种理想的能源载体,被认为是未来人类社会最为洁净的能源。储氢材料是氢能利用的关键技术之一。碱金属氨基化物作为M-N-H储氢材料的基本组成物质,其合成工艺非常重要。采用机械合金化法研究氨基锂的合成工艺并对其进行了表征,结果表明,增加球磨时球磨罐内氨气压力即反应压力和球磨时间即反应时间均有助于提高氨基锂的相对纯度;当氨基锂的相对纯度接近98%时,再增加球磨时间和球磨罐内氨气压力,合成产物氨基锂相对纯度变化不大。最后得到了高能球磨法制备高纯氨基锂的最佳反应工艺,并对最佳工艺制备的氨基锂采用XRD和红外光谱进行了表征。     

储氢研究进展概况

氢能将是21世纪重要的二次能源。概要介绍几种不同的储氢方法(压缩存储、液氢存储、金属氢化物、配位氢化物等)及储氢的现状,指出了差距和存在的问题。     

微晶碳在镁基复合储氢材料中的作用

为了提高金属镁的放氢动力学性能,将无烟煤经脱灰并碳化后制得的微晶碳添加到镁粉中,用氢气反应球磨法一步制得高性能镁碳复合储氢材料。用X射线衍射和红外光谱对微晶碳的结构进行了表征,用透射电镜、引射线能谱、粉末X射线衍射对储氢材料的结构进行了测试,用差示扫描量热分析和P—C-T分析对材料的储氢性能进行了研究。结果表明,微晶碳具有类石墨晶体结构,对镁有良好的助磨作用,并与镁有协同吸氢和放氢作用。镁粉中添加40％微晶碳,球磨2h的粒度即可达到30-50nm,储氢材料的初始放氢温度可低至227.4℃,储氢密度可达6.7％。     

基于金刚石结构碳的多孔材料设计及储氢性能研究

基于金刚石结构的碳设计了多孔材料,利用GCMC方法对其在温度为298 K,压强为0~100 bar的条件下的储氢量、氢分子分布和等量吸附热进行了讨论.考虑孔内壁以化学吸附的氢在内,PCM-2和PCM-3两种多孔材料的重量储氢量达到了相关机构规定的实际储氢应用的最低标准.氢分子密度分布图表明氢分子在孔道中的分布距离孔道边缘有一定的距离,此距离是因氢分子具有一定的动力学直径所致.等量吸附热表明多孔材料对氢分子的吸附属于物理吸附.     

储氢合金的研究进展

储氢合金是近年来开发的一类新型高性能材料。本文介绍了储氢合金的工作原理、基本类型、性能及开发的最新进展 ,讨论了它在氢的储存、运输、净化、催化和镍。氢化物电池等高技术领域中的应用前景     

A2B型Ti2Ni基储氢合金研究进展

质量轻、储量大、清洁的氢是未来一种比较理想的能源载体.而氢的安全、高效存储是实现氢应用的关键问题之一.作为一种储氢材料的储氢合金一直是储氢研究的热点之一.其中,A2B型Ti2Ni基储氢合金具有较大的理论储氢容量(约500mAh/g),受到广泛的关注.介绍了晶态Ti2Ni合金的结构特性,概述了Ti2Ni基储氢合金的研究进展,并提出了相关研究中存在的问题及今后发展的研究方向.     

基于机械形变方法的TiFe基储氢合金的研究进展

TiFe储氢合金理论储氢量为1.86 wt.％,且分解压力适中,循环稳定性好,价格便宜且资源丰富,极适于大规模工业生产和应用,被认为是一种非常有前途的固态储氢材料.但传统的TiFe储氢合金存在着活化困难、有效储氢容量较低、抗杂质气体毒化能力很差等突出问题.针对上述TiFe基储氢合金的缺点,研究人员进行了大量的改性研究....     

镁基合金与碳纳米纤维复合储氢材料的制备与性能研究(Ⅰ)--以化学镀Ni碳纳米纤维为前驱物热扩散法合成Mg2Ni-CNFs复合储氢材料

利用金属Mg易热扩散制合金的特性，以化学镀Ni的碳纳米纤维(Ni-CNFs)为前驱物，制备出了Mg-Ni合金与CNFs的复合储氢材料．并测试了其电化学性能，提出了镁基储氢合金与CNFs复合储氢材料的储氢机理．     

低温球磨制备Mg-4%Ni-1%NiO储氢材料及其性能

采用低温球磨技术制备了Mg-4%Ni-1%NiO储氢材料,主要研究低温球磨时间对材料形貌结构以及储氢性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析材料的形貌和相组成,采用压力-组成-温度(P-C-T)设备研究材料的储氢性能.结果表明:分别经过2、4和7 h球磨后,材料的相组成没有发生明显改变,只有极少量的Mg2Ni合金相生成.随着球磨时间的延长,材料的平均粒度逐渐下降,作为催化剂的Ni、NiO相逐渐揉进基体内部.伴随着上述变化,材料的活化性能、吸氢性能逐渐提高,球磨到7 h后材料仅需活化1次即可达到最大吸放氢速率,初始吸氢温度降为60℃,在4.0 MPa初始氢压和200℃下吸氢量为6.4%(质量分数),60s即可完成饱和吸氢量的80%,10min内完成饱和吸氢量的90%;材料的放氢性能则在球磨4 h后已经基本保持不变,0.1MPa下初始放氢温度为310℃,在350℃、0.1MPa下材料可在500s内释放饱和储氢量的80%.     

多孔聚合物储氢材料研究进展

综述多孔聚合物储氢材料自具微孔聚合物、共轭微孔聚合物、超交联聚合物的合成方法及储氢性质的研究进展.分析影响储氢材料的储氢性能因素,并与其他多孔储氢材料的储氢性能进行比较.     

镁基储氢材料的研究

总结近几年来镁基储氢材料的研究发展概况，重点综述元素取代、复合处理、表面改性及机械合金化等方法对镁基储氢材料性能的影响，探讨镁基储氢材料研究中存在的问题以及今后研究的重点。