论文摘要
储氢材料是伴随着氢能利用在最近三十多年才发展起来的新型功能材料。它在氢能系统中作为氢的存储与输送的载体是一种重要的候选材料。氢与储氢材料的组合,将是21世纪新能源—氢能的开发与利用的最佳搭档。储氢材料在高技术领域中占有日益重要的位置。因此,研究和开发储氢材料已成为世界各国的热门课题。在评价储氢材料性能的众多参数中,P-C-T曲线是衡量储氢材料性能的关键性参数。本文通过对储氢材料储氢过程特点的分析,自行设计安装了一套测量储氢材料储氢性能的装置,原理简单,测量精度高,操作方法简捷。选取MmNi3.6Mn0.4Al0.25Co0.75、La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3、Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75三种作为储氢合金样品,并对其进行了组分分析,三种合金样品的XRD图谱显示,合金样品的衍射峰强度大,衍射峰尖锐,说明合金样品均具有较稳定的晶体结构。应用自行设计的测试装置测试样品,结构表明同种储氢合金吸放氢平台压力随温度的升高而增加,而最大吸氢量随之下降,并且储氢合金吸放氢的滞后性明显降低。三种合金样品中,合金Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75的吸氢量最大,在60℃最大储氢量可达到1.92wt%,但合金放氢平台压相对其它两种样品偏高,在1～4atm之间;而合金MmNi3.6Mn0.4Al0.25Co0.75最大储氢量仅0.64wt%左右,储氢性能偏小,合金放氢平台压较小,60℃时为1atm;La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3（退火）最大储氢量小于2wt%,放氢平台压在1～2.5atm之间。热力学研究表明储氢合金焓变化不随温度变化,且不同合金标准焓变化量H?相差不大。三种样品合金中La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3（退火）的H?值和S?值最大,分别为-29.79 kJmol-1和-125.67Jmol-1K-1;合金Ti0.8Zr0.2V2.7Mn0.5Cr0.7 Ni1.75（铸态）的H?值和S?值最小,分别为-19.28kJmol-1和-81.01Jmol-1K-1。
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中文摘要Abstract第1章 绪论1.1 开发氢能的重要性1.1.1 世界能源现状及其面临的能源问题1.1.2 氢是理想的二次能源1.1.3 储氢技术及其面临的问题1.2 储氢合金发展状况5 型合金发展状况'>1.2.1 AB5型合金发展状况2 型合金发展状况'>1.2.2 AB2型合金发展状况2B 型合金发展状况'>1.2.3 AB/A2B 型合金发展状况1.2.4 V 基固溶体合金发展状况3 型合金发展状况'>1.2.5 AB3型合金发展状况1.3 储氢合金的应用1.3.1 储氢合金在氢储存与运输中的应用1.3.2 储氢合金在电池中的应用1.3.3 储氢合金在氢回收、分离、净化中的应用1.3.4 储氢合金在蓄热与输热技术中的应用1.3.5 储氢合金在其他领域中的应用1.4 本课题的意义和主要的研究内容1.5 本章小结第2章 储氢合金的储氢机理和实验材料组分分析2.1 储氢合金的能量转换功能2.2 储氢合金的储氢机理2.2.1 合金储氢的化学和热力学原理2.2.2 储氢合金动力学原理2.2.3 合金的吸氢反应机理2.2.4 合金中氢的位置2.3 实验材料性能分析5 型储氢合金性能分析'>2.3.1 AB5型储氢合金性能分析2.3.2 TiMn 储氢合金性能分析3 储氢合金性能分析'>2.3.3 AB3储氢合金性能分析2.4 储氢合金制备工艺及组分分析3.6Mn0.4Al0.25Co0.75 制备工艺及组分分析'>2.4.1 MmNi3.6Mn0.4Al0.25Co0.75制备工艺及组分分析1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3 制备工艺及组分分析'>2.4.2 La1.5Mg0.5Ni6.7Al0.3制备工艺及组分分析0.8ZrO2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75 制备工艺及组分分析'>2.4.3 Ti0.8ZrO2V2.7Mn0.5Cr0.7Ni1.75制备工艺及组分分析2.5 本章小结第3章 储氢合金测试装置3.1 储氢合金P-C-T 曲线测试方法3.1.1 放电法3.1.2 容量法3.1.3 重量法3.2 储氢合金P-C-T 曲线测试装置3.2.1 测试原理3.2.2 P-C-T 曲线测试装置的制作3.3 储氢合金吸氢量的计算方法3.3.1 吸氢量的计算方法3.3.2 脱氢量的计算方法3.4 本章小结第4章 储氢合金吸氢性能测试4.1 实验方法4.2 实验结果4.2.1 吸氢量的标定4.2.2 合金的P-C-T 曲线绘制4.3 储氢合金性能统计4.4 本章小结结论参考文献致谢
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