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储氢材料的发展现状、应用与制备摘要:能源危机和开发新能源一直是人类发展进程中相互依赖和相互促进的两个重要因素。为了保护环境,开发新能源,可以利用太阳能、地热、风能及海水等。其中,氢能是人类未来的理想能源,它是一种高能量密度、清洁的能源,是最有吸引力的能源形式之一,具有热值高、资源丰富、干净、无毒、无污染等特性。而氢的贮存和运输一直是个技术难题,由于制造液氢的设备费用很高,液化时又要消耗大量的能量,氢气和空气混合还会有爆炸的危险,因此能否利用氢气作为能源的关键是能否解决氢气的贮存和运输技术。本文简要讲述了储氢材料的发展现状、主要应用与制备技术。关键词:储氢材料、性质、应用、发展、制备1引言
当前,人类面临着能源危机,作为主要能源的石油、煤炭和天然气由于长期的过量开采已濒临枯竭。为了开发新能源,人们利用太阳能、地热、风能及海水的温差等,试图将它们转化为二次能源。氢由于其优异的特性受到高度重视,首先氢由储量丰富的水做原料,资源不受限制;第二氢燃烧的生成物是水,环境污染极少,不破坏自然循环;第三,氢由于很高的能量密度;此外,氢可以储存、输送,用途十分广泛。本文主要简述了储氢材料的基本性质、发展现状以及制备工艺。2储氢材料的基本性质
储氢材料是一种能在晶体的空隙中大量贮存氢原子的合金材料,具有可逆吸放氢的性质。大多数金属合金(M)在一定的温度和压力条件下,与氢生成金属氢化物(MHx):MXH2→MHxΔH(生成热)。21储氢材料应具备的基本条件
作为储存能量的材料,储氢材料应具备以下条件:(1)易活化,氢的吸储量大;(2)用于储氢时,氢化物的生成热小;用于蓄热时生成热要尽量大;(3)在室温附近时,氢化物的离解压为203304kPa,具有稳定的合适的平衡分解压;(4)氢的吸储或释放速度快,氢吸收和分解过程中的平衡压(滞后)小;(5)对不纯物如氧、氮、CO、CO2、水分等的耐中毒能力强;(6)当氢反复吸储和释放时,微粉化少,性能不会劣化;(7)金属氢化物的有效热导率大,储氢材料价廉;(8)吸收和释放氢的速度快,氢扩散速度大,可逆性好。22影响储氢材料吸储能力的因素
f(1)活化处理:制造储氢材料时,因表面被氧化物覆盖及吸附着水及气体等会影响氢化反应,因此,应先对材料进行表面活化处理;(2)耐久性和中毒:当向储氢材料供给新的氢时,带入的氧、水分等不纯物在合金或氢化物粒子表面聚集,并形成氧化物等,从而导致吸储氢的能力r
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