● 摘要
在人们关注未来清洁的可再生能源的开发与利用的今天,氢能由于具备来源广泛,几乎“零排放”等优点,受到人们的重视。氢能系统中储氢和氢能利用技术最关键[1],一定的条件下可以可逆吸放氢的一些固体氢化物的发现避免了高压和低温所带来的技术难题,因此广泛研究更安全、高效的固体储氢材料的制备及吸放氢性能[2],就成为储氢技术未来的主要发展方向。而作为固体储氢材料——储氢合金的发展和应用的研究由此备受关注。
目前所开发的储氢合金,基本上都是将放热型金属(A端)与吸热型金属(B端)组合在一起。在国内外的储氢合金的研究中,对控制储氢量的A端和控制可逆性的B端进行不同的元素取代以及退火工艺改良成为改善储氢合金性能的重要途径。
根据部分前续实验结果以及通过对La-Mg-Ni系合金的综合考虑,本文选择了 (x=0~0.5)作为研究对象,熔炼方法采用了高频感应熔炼,分析了Co和Al相互替代对储氢合金微观相结构、电化学循环性能以及电化学动力学性能的影响,并针对其内在机理,进行了LSV和CA的测试。当x=0.1时,合金电极的最大放电容量达到了375.6 mAhg-1,且循环稳定性最好,其电极容量保持率S100达至91.4%,HRD900=77.5%。
另外,对于较优的 组分合金进行了分步退火工艺,提高了A2B7相的相丰度,也进一步提高了其电化学活化性能、循环性能以及动力学性能,并针对其内在机理,进行了LSV和CA的测试。最终的储氢合金的金电极放电容量达到377.5mAhg-1,电极容量保持率S100=92.4%,HRD900=79.7%,性能达到了国内先进水平。
相关内容
相关标签