《LiBH4/稀土-鎂合金複合儲氫材料的可逆儲氫特性及機理研究》是依託浙江大學，由劉賓虹擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：LiBH4/稀土-鎂合金複合儲氫材料的可逆儲氫特性及機理研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：劉賓虹
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
LiBH4含氫量高達18.4wt%，具有可逆儲氫性能，是一種潛在的儲氫材料。如何降低其穩定性, 改善其可逆儲氫性能是近年的研究熱點之一。本項目擬通過把LiBH4與稀土-鎂合金這兩種具有高儲氫量的材料複合，有效地降低LiBH4的可逆儲氫條件，得到可逆儲氫量大、吸放氫條件溫和、動力學性能良好的新儲氫體系。並通過催化劑的添加、納米結構的形成和調整，進一步有效改善體系的吸放氫動力學性能。在此基礎上，通過多種微觀成分和結構分析，探索MgH2，CeH2以及稀土-鎂合金氫化物與LiBH4複合後其可逆儲氫反應的中間產物和反應途徑，揭示有效降低LiBH4可逆儲氫條件的原理和機制，為進一步改善LiBH4的可逆儲氫性能提供理論指導和探索途徑。
結題摘要
在基金實施過程中，我們針對項目計畫書的研究內容，圍繞（1）2LiBH4+MgH2複合氫化物和（2）稀土元素及化合物對2LiBH4+MgH2儲氫性能的影響這兩個中心內容進行了研究。通過上述研究，得出以下主要結論： (1)通過LiBH4複合儲氫材料，包括LiBH4與多種鹵化物如Fe, Co, Ni的氯化物，稀土元素的鹵化物，CaF2等，以及LiBH4與氫化物MgH2及CaH2等的深入研究，我們發現，LiBH4的穩定性及放氫溫度能通過上述添加物得到有效降低。 (2)LiBH4複合儲氫材料的放氫反應是否能形成金屬硼化物，以及金屬硼化物的特性對其可逆儲氫性能起著關鍵的作用。從本項目的研究結果來看，MgB2的形成對吸氫反應十分有利，但其生成受制於困難的形核生長機制。CaB6的生成較MgB2容易，不受氫背壓的限制，但其對吸氫反應的促進作用較MgB2弱。 (3)MgB2的形成是典型的形核生長過程，催化添加劑如稀土化合物、CuCl2等能有效促進MgB2的形核條件，從而提高2LiBH4+MgH2的放氫動力學性能，並改善循環穩定性。但這些添加物並沒有改變MgB2對氫背壓的依賴關係。不過，MgB2在2NaBH4+MgH2中的形成並不依賴於氫背壓。 (4)LaB6，CeB6的生成也強烈地依賴於氫背壓，目前僅發現CaB6的生成不依賴於氫背壓。 (5)MgB2，LaB6，CeB6，CaB6等表現出不同的生成條件和生長動力學，但目前還沒有找出其背後的規律和機制，用硼化物的晶體結構等單一因素還無法說明種種不同的現象。總之，在基金的資助下，通過三年的深入研究，我們已達成了預期研究目標，很好地解決了申請書中提出的擬解決關鍵科學問題。期間已在國際重要學術刊物上發表SCI論文14篇，已獲得國家發明專利4項。
