碳纳米管（CNT）储氢特性研究

碳纳米管(CNT)因被认为可能是氢能的主要载体而备受关注，但近几年来的文献报道不尽一致。文中主要从碳纳米管的制备、结构、理论计算、气态储氢、电化学储氢方面，对碳纳米管在储氢领域的研究工作进行分析和讨论。大量研究工作表明：碳纳米管具有储氢的理想结构，它的储氢特性与制备工艺、测试条件、计算方法等密切相关，大比表面积、大直径、表面活化和搀杂后的碳纳米管具有好的储氢性能，定向多壁碳纳米管具有较好的电化学性能。     

碳纳米管(CNT)储氢特性研究

碳纳米管 (CNT)因被认为可能是氢能的主要载体而备受关注 ,但近几年来的文献报道不尽一致。文中主要从碳纳米管的制备、结构、理论计算、气态储氢、电化学储氢方面 ,对碳纳米管在储氢领域的研究工作进行分析和讨论。大量研究工作表明 :碳纳米管具有储氢的理想结构 ,它的储氢特性与制备工艺、测试条件、计算方法等密切相关 ,大比表面积、大直径、表面活化和搀杂后的碳纳米管具有好的储氢性能 ,定向多壁碳纳米管具有较好的电化学性能     

从废渣中提取的稀土镍钴合金储氢性能的研究

采用水浴—合金置换—电弧渣金熔分三步法从储氢合金冶炼废渣中提取稀土镍钴合金,以此为母合金,依据设计的成分,配入纯金属,电弧熔炼配制成新的储氢合金,测试其储氢性能,结果表明,回收后储氢合金的电化学容量达到315 mAh/g,接近标准储氢合金粉;气固吸氢量为1.403%,PCT曲线平台明显,且平台比较宽,表明吸氢量大;当合金容量衰减到初始容量的80%时,其循环次数为158次.     

碳纳米管储氢的研究

氢能是一种洁净的可再生能源,要作为一种常规能源,其储存很关键。碳纳米管孔结构丰富,比表面积大,其储氢安全、成本低、寿命长,而且吸放氢条件温和。众多的实验研究结果和理论分析展示出碳纳米管储氢具有良好的应用前景,以后研究面临的非常重要的问题就是要实现其常温、适当压力下大量储氢。     

AB5型储氢合金电极材料的研究

采用熔体旋转(melt-spinning)技术制备的AB5型储氢合金，用扫描电镜观察合金的显微组织并对合金成分进行了EDX分析，用XRD研究合金结构和晶胞参数及吸氢体胀率，对比快淬态与铸态合金的使用性能．结果表明．快淬态合金性能优于铸态合金．     

镁基储氢合金寿命改善方法研究概况

镁基储氢合金是一种很有发展前景的储氢合金材料,但其在碱性电解液中极易腐蚀,循环性能较差,这限制了它在镍氢电池中的实际应用.因此,采用不同方法对镁基储氢合金的性能进行改进研究成为近年来的一个研究热点.主要针对几种改善镁基储氢合金循环性能的方法进行了综述.     

机械合金化法制备Ti-Zr-Ni-Cu储氢合金

使用行星式球磨机,用机械合金化法制备了Ti60Zr15Ni15Cu10储氢合金.采用X射线衍射仪XRD、示差扫描量热计DSC分析了球磨粉末的物相、晶粒尺寸的变化;采用扫描电子显微镜SEM、能谱EDS分析了机械合金化过程中粉末的形貌和成分;并对球磨粉末进行了P-C-T曲线测量.研究结果表明,粉末晶粒尺寸随球磨时间增加不断减小.球磨120 h粉末含有大量非晶相.粉末颗粒中有明显的冷焊合层状结构.随球磨时间增加,层状结构的层厚不断减小,颗粒中的元素分布趋于均匀,合金化过程中的冷焊合和断裂作用逐渐趋于平衡.合金的最大吸氢量物质的量为1.63%,纳米结构粉末的吸氢量高于非晶结构粉末.     

AB储氢合金薄膜的制作

采用扇形镶嵌结构的复合靶，基片采用镍片和AC试纸，用溅射法制作Ni-Ti和Nb-Ni储氢合金薄膜，最后对储氢合金薄膜的性能与结构进行了分析。     

LaNi4.1-xCo0.6Mn0.3Alx储氢合金结构及电化学储氢性能研究

为改善LaNi4.1 Co0.6 Mn0.3储氢合金的性能,研究了系列LaNi4.1-xCo0.6Mn0.3Alx(x=0,0.15,0.3,0.45)合金的结构和电化学储氢性能.结果表明:制备的合金为典型CaCu5型AB5储氢合金,随着A1替代量增加,LaNi5相的晶胞参数a、c、c/a值和晶胞体积逐渐增大,相应合金的放电容量有所降低,但合金电极的循环稳定性和不可逆自放电和高温容量得到明显改善.60个循环后的容量保持率(S60)分别为58.79％ (x=0)、79.72％(x=0.3)、79.35％(x=0.45);合金电极不可逆容量损失率(贮存96 h)由14.41％(x=0)降到2.38％ (x=0.45).在323 K的放电容量由266.04mA·h/g(x=0)增加到302.4mA·h/g(x=0.15)、302.12mA·h/g(x=0.3)和299.88 mA·h/g(x=0.45).但Al替代Ni后,合金电极的交换电流密度I0和氢原子在合金内部的氢扩散系数DH降低,导致其高倍率放电性能变差.     

尺寸分布对储氢合金中扩散系数测量的影响

基于对单颗粒准球形储氢合金的电势阶跃计时电流曲线的测量,结合不同粒度的球形颗粒组成的简单体系在电势阶跃下的电流响应的数值模拟。本文指出分析粒度分布对扩散系数计算的必要性。研究表明,合金中的氢扩散系数与荷电状态（SOC）无关,文献中关于扩散系数随荷电状态（SOC）而变的报道是忽视粒度分布影响的假象。     

快凝合金La(NiMn)5.6的贮氢性能

借助X-ray及吸放氢性能测试装置研究了非化学计量比快凝合金La(NiMn)5.6的结构和贮氢性能以及A端、B端元素替代对合金的影响,测试了不同温度下合金的PCT曲线.结果表明,快速凝固(35 m/s)条件下合金La(NiMn)5.6均可获得过饱和CaCu5型单相组织.A端以Ce取代La,使平台压力增大,最大吸氢量减小,但滞后降低;B端以Sn取代Ni,改善了合金的活化特性,并使平台降低,吸放氢滞后减小.     

贮氢合金La-Mg-Ni系的贮氢性能

借助X-ray及吸氢性能测试装置研究了AB3型La-Mg-Ni系贮氢合金的结构和贮氢性能,测试了不同温度下合金的PCT曲线.结果表明,La-Mg-Ni系贮氢合金可获得(La,Mg)Ni3相组织;加Co,改善了合金的特性,并使平台压力降低.     

AB5型贮氢合金低温放电性能影响因素的研究

为了寻找测试贮氢合金低温(233 K)放电性能的最优条件, 采用三电极方法,测试了电极在低温不同条件下的放电容量.结果表明 搁置时间达到4 h后,合金内外温度达到平衡;电解液密度为1.33 g·ml-1、压片压力为3.5MPa、镍粉与贮氢合金粉比例为3∶1时,合金具有较好的低温放电性能;铜粉作为添加剂时,贮氢合金的低温放电性能不好;添加细小镍粉的贮氢合金电极比镍粉尺寸大的电极的低温放电容量高;活化制度对贮氢合金低温放电性能影响不大.     

金属氢化物储氢反应器放氢特性的数值模拟

为了研究金属氢化物储氢反应器放氢过程的热质传递特性,建立了金属氢化物反应器的2维轴对称数学模型.此反应器内装填了Ti0.95Zr0.05Mn1.55V0.45Fe0.09储氢合金和膨胀石墨组成的复合压块.通过与文献中实验数据的对比验证了所建立模型的有效性.考察了换热流体温度、流体平均流速和氢气排出压力变化对金属氢化物反...     

硼氢化钠储氢材料的制备与性能研究

利用周期换向脉冲电流电解NaBO2制备配位储氢化合物NaBH4,利用碘量滴定法对电解产物进行定性定量测试,实现了在高碱性浓度范围内通过活性物质添加由偏硼酸钠电化学还原制备硼氢化钠的可能性,以电子作为还原剂代替传统合成方法中的金属钠,该合成工艺绿色环保且成本低廉;对电解获得的硼氢化钠进行水解放氢性能研究,金属配位储氢化合物水解放氢具有安全、装置简单和能量密度高等优点;实验中研究了硼氢化钠水解催化放氢系统,探讨不同体系催化剂、稳定剂等因素对系统放氢性能的影响.通过对制得的异相催化剂成分进行表征,并测得不同条件下催化水解反应速率数据,系统的研究了通过化学掺杂制备的Ni-B和Co-B催化剂的催化性能.     

Electrochemical Hydrogen Storage Performance of the Nanocrystalline and Amorphous Pr-Mg-Ni-based Alloys Synthesized by Mechanical Milling

The PrMg12-type composite alloy of PrMg₁₁Ni + x wt% Ni (x=100,200) with an amorphous and nanocrystalline microstructure were synthesized through the mechanical milling.Effects of milling duration and Ni content on the microstructures and electrochemical hydrogen storage performances of the ball-milled alloys were methodically studied.The ball-milled alloys obtain the optimum discharge capacities at the first cycle.Increasing Ni content dramatically enhances the electrochemical property of alloys.Milling time varying may obviously impact the electrochemical performance of these alloys.The discharge capacities show a significant upward trend with milling duration prolonging,but milling for a longer time more than 40 h induces a slight decrease in the discharge capacity of the x=200 alloy.As milling duration increases,the cycle stability clearly lowers,while it first declines and then augments under the same condition for the x=200 alloy.The high-rate discharge abilities of the ball-milled alloys show the optimum values with milling time varying.     

稀土、钒钛贮氢合金及镍氢电池研究进展

介绍了利用四川省稀土钒钛优势资源研究开发稀土、钒钛贮氢合金及镍氢电池的进展情况。成功开发了:1)无钕贮氢合金,所制备出的镍氢电池不仅常温综合性能优良,且可在-30 ℃下放电,比普通镍氢电池在电动车等用镍氢电池上更有优势;2)低温无钕贮氢合金和性能优良的宽温区(–40 ℃～+55 ℃)镍氢电池,对我国国防、寒冷及特殊行业的应用意义重大;3)吸放氢性能优良的V-Ti-Cr-Fe系列合金,采用廉价的80VFe中间合金解决了添加金属V带来的高昂成本的问题,可作为车用燃料电池的氢源载体。研究发现温度和钯对钒的放电性能有重要影响,结果表明这种合金在温度不超过80 ℃的加热条件下有可能成为高能量密度的一次或二次镍氢电池负极材料。无钕系列贮氢合金的开发成功对于缓解我国长期存在的稀土资源利用不平衡的突出矛盾有重要意义。     

Study on Hydrogen Environment Fatigue Test System and Correlative Fatigue Test of Hydrogen Storage Vessel

A 70 MPa hydrogen environment fatigue test system has been designed and applied in the manufacture of a hydrogen storage vessel. The key equipment is a 80 MPa flat steel ribbon wound high pressure hydrogen storage vessel. A reasonable stress distribution has been realized, which is low stress on the liner of the pressure vessel and even stress on the flat ribbon layers. This optimal stress distribution is achieved through the adjustment of the prestress in flat steel ribbons. A control system for the fatigue test system has also been designed. It consists of a double control model, manual control and automatic control, to satisfy different experiment requirements. The system is the only one which can be used in the real hydrogen environmental fatigue test system in China. An experiment for a 70 MPa onboard composite material hydrogen vessel has been carried out on the system. The experimental results from this test are in close agreement with the practical operating conditions.     

TiAl合金显微组织分形特征及腐蚀性能研究

TiAl合金具有低密度、高强度、高硬度、高温抗蠕变强度、高温抗氧化性能及很强的耐腐蚀性能,是航天、航空及汽车用发动机等耐热结构的首选材料。通过计算TiAl合金的分形盒维数和缺项定量,分析了Ti-46.5Al(at.%)合金经不同热处理后显微组织的分形特性及其对腐蚀性能的影响。结果表明:分形盒维数基本反映出各状态TiAl合金显微组织分形结构的复杂程度,以1300℃条件下烧结保温2h的TiAl合金微观组织的分形结构最为简单,抗腐蚀性能最好,而以1040℃退火12h的最为复杂;经缺项分析得知,铸态TiAl合金的分形结构最复杂,由此导致其抗腐蚀性能最差。