MgNi是另一类重要的AB型储氢合金。其理论储氢容量接近1000mAh/g,而且其价格低,质量轻,但MgNi合金在室温下吸放氢动力学性能极差;在碱液中也容易发生腐蚀,生成疏松的氧化镁和氢氧化镁层,这一缺点带来的不良影响就是第一,储氢合金性能衰减较快,不能多次循环使用;第二,储氢合金没有很好的催化活性。因此,MgNi储氢合金在常温工作的电化学体系中不能得到很好的应用。

2)A2B 型储氢合金

A2B 型合金其主要为镁系储氢合金,典型镁系材料M g2N i,这是一个很有潜力的轻型高能的储氢材料。经研究发现,镁能吸收大量的氢气,这符合储氢合金的第一条件。但是镁系储氢合金吸放氢的条件尤为苛刻,约在327摄氏度的情况下才能完成,这也成为镁系储氢合金至今无法广泛应用的原因。因此Mg-Ni系储氢合金开发成了开发重点。Mg2Ni合金是由美国Brookhaven国家实验室首先研制成功的,这类合金的储氢量可达3。8%,至今为止Mg2Ni合金还一直被研究中,因为Mg2Ni储氢合金虽然储氢的条件非常苛刻,但是它储氢含量很高,Mg的质量很轻,所以储氢合金质量也非常轻,便于运输,中国作为稀土大国,这种储氢合金应用的资源十分丰富,价格低廉,一旦能够研制成功,可以被广泛的应用。其理论容量高达1000mAh/g约LaNi5合金(372mAh/g) 的2。7倍。其一直被认为最有潜力的Ni-H电池负极材料,镁基储氢合金为中文储氢合金只有在200—300 ℃才能吸放氢, 反应速度十分缓慢, 而且难以活化, 这就使其实际应用存在问题。而且Mg2Ni合金脱氢温度高(解吸压力为105Pa时,解吸温度为287℃),吸氢速度较低、热焓增量大等缺点。由于镁氢合金拥有很多潜在的优良性能,所以它的开发研究仍然受到广大科学家们的参与。

3)AB2 型储氢合金

锆系合金以ZrV2、ZrCr2、ZrMn2 等为典型代表, 可用通式AB2 表示,这种储氢合金具有Laves相结构( 当两组元合金元素的原子半径比为1。2:1时形成的一种金属间化合物),然而成分并不固定,可在很大范围内变化。至今为止,已经发现的AB2型储氢合金的结构有立方晶相,六方晶相和双六方晶相3中晶相结构。AB2型储氢合金这是一种新型的储氢合金材料,这类材料储氢容量很高(理论482mAh/g),循环寿命长,与氢反应速度快,并且活化容易没有滞后效应等优点,是当前高容量储氢电极材料的研究热点。但是此合金氢化物生成热较大,吸放氢平台压力太低,而且价格昂贵,这极大限制了它的广泛应用。上世纪80年代,科学家们在实验室对储氢合金A、B侧元素进行替代试验,成功的提高了该类储氢合金的电化学容量。直至目前,该类储氢合金的电化学容量已经高达380--420mAh/g。该类合金还有一个很大的优点,合金在电循环的过程中会形成一层钝化膜,能够保护合金,避免合金被氧化腐蚀,具有良好的防腐蚀性,提高了该类合金的循环性能。但是,其活性困难,其吸放氢的要求很苛刻,在反应温度为300-400摄氏度,压力为24-40兆帕时候才能与氢气反应生成MgH2,这些问题成为该类储氢合金研究解决的方向。但总的来说,该类合金密度小,资源丰富,价格低廉等优点,意味着未来的市场将有很大的空间。

4)AB5 型储氢合金

这类储氢合金以LaNi5为代表,其具有CaCu5型结构,具有吸氢量大致等于1的一类储氢合金,它被认为是性能最好的储氢合金。AB5型稀土储氢合金中,A组分由一种或多种稀土元素组成,B侧掺杂元素主要有:Ni、Co、AI、Mn等,它主要应用于MH/Ni电池,该类合金是现在应用最为广泛的储氢合金,这与它的优点离不开关系,它的优点很多,第一,它的活化性能非常好;第二,它的放电性能好,尤其是高倍率放电性能;第三,该储氢合金是拥有良好的电催化活性;第四,它的储氢容量也是相当大的。虽然该储氢合金优点多,但是该合金在循环过程中缺点比较大,容易被氧化,不能像AB2 型储氢合金形成钝化膜,保护合金以提高耐腐蚀性能,因此,该类合金的循环寿命不是太好。它主要应用于热泵、电池、空调器中。

上一篇:高强度铁铝基复合材料的制备及其性能研究
下一篇:钛基复合材料的回火转变研究

TPU对聚甲醛的热稳定性作用的研究

氧化石墨烯对马来酸酐熔...

不同石墨烯基材料对复合材料热性能影的研究

Pr对SnZn系无铅钎料焊点可靠性的影响

稀土Nd对时效过程中SnAgC...

电子束粉末熔凝增材工艺研究

掺杂过渡金属对硅烯磁学性能的影响

ASP.net+sqlserver企业设备管理系统设计与开发

LiMn1-xFexPO4正极材料合成及充放电性能研究

麦秸秆还田和沼液灌溉对...

老年2型糖尿病患者运动疗...

网络语言“XX体”研究

张洁小说《无字》中的女性意识

安康汉江网讯

我国风险投资的发展现状问题及对策分析

新課改下小學语文洧效阅...

互联网教育”变革路径研究进展【7972字】