固相貯氫

貯氫材料(hydrogen storage materials)是指在通常條件下能可逆地大量吸收和放出氫氣的合金。若干純金屬也能大量吸氫，但在常規使用條件下吸放氫很難進行。具有實用意義的貯氫材料通常是兩種特定金屬的象屬間比合物，或為改善性能通過合金化構成的三元或多元合金。

基本介紹

• 中文名：固相貯氫
• 外文名：Solid hydrogen storage
• 學科：材料工程
• 領域：工程技術

簡介

貯氫材料(hydrogen storage materials)是指在通常條件下能可逆地大量吸收和放出氫氣的合金。若干純金屬也能大量吸氫，但在常規使用條件下吸放氫很難進行。具有實用意義的貯氫材料通常是兩種特定金屬的象屬間比合物，或為改善性能通過合金化構成的三元或多元合金。這兩種金屬中，一種能大量吸氫，形成隱定的氫化物，是貯氫材料能大量吸氫的基礎；另一種與氫的親和力小，但使合金易於吸氫和放氫。貯氫材料大致可分為稀上系、鈦系、鋯系和鎂系等。按組成有AB₅型、AB₂型、AB型等，如LaNi₅、ZrMn₂、Mg₂Ni，它們的共同特徵是在一定條件與氣體氫反應生成固態金屬氫化物，條件變化時氫化物分解釋放出氣體氫，因而稱之為固相貯氫。

特性

它貯存的氫密度通常大於液氫的氫密度1.2×10²²H-atom/cm²；LaNi₅為6.2×10²²；Mg₂Ni為5.6×10²²貯氫材料的基本特性是:可逆地大量吸氫和放氫以及對氫的選擇吸收，伴隨吸(放)氫過程的放(吸)熱效應，吸放氫反應的平衡壓力隨溫度急劇變化這些構成了貯氫材料實際套用的基礎。它們可用於氫的貯存和淨化，氫同位素分離，氫氣回收，氫氣壓縮，鎳-金屬氫化物可作充電電池、熱泵、空調器、能量轉換裝置，平衡電負荷、溫度感測器、加氫反應催化等。

對儲氫材料的要求

對貯氫材料的基本要求是：大的可逆吸故氫最及良好的動力學特徵，含適的平台壓力和寬的手台區，平台傾斜度小、滯後小、容易活化、不易為UZ和氫中其它雜質如CO，CO₂等中毒、成本低廉等。貯氫材料通常是塊狀晶態的經過吸氫一放氫循環後成為粉末狀。薄膜貯氫材料、非晶貯氫材料以及有機貯氫材料在研製中。