《储氢材料概述ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《储氢材料概述ppt课件（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020/10/14,1,储氢材料概述,报告人： 赵 平 指导教师： 张华民 研究员 Fuel cell R 体积容量50kg(H2)/m3 DOE : 6.5%, 62kg(H2)/m3,2020/10/14,6,二、不同储氢方式的比较,气态储氢： 能量密度低 不太安全 液化储氢： 能耗高 对储罐绝热性能要求高,2020/10/14,7,二、不同储氢方式的比较,固态储氢的优势： 体积储氢容量高 无需高压及隔热容器 安全性好，无爆炸危险 可得到高纯氢，提高氢的附加值,2020/10/14,8,2.1 体积比较,2020/10/14,9,2.2 氢含量比较,2020/10/14,10,三、储氢材
2、料技术现状,3.1 金属氢化物 3.2 配位氢化物 3.3 纳米材料,2020/10/14,11,金属氢化物储氢特点,反应可逆 氢以原子形式储存，固态储氢，安全可靠 较高的储氢体积密度,M + x/2H2,MHx + H,2020/10/14,12,Position for H occupied at HSM,2020/10/14,13,3.1 金属氢化物储氢,目前研制成功的： 稀土镧镍系 钛铁系 镁系 钛/锆系,2020/10/14,14,稀土镧镍系储氢合金,典型代表：LaNi5 ,荷兰Philips实验室首先研制 特点： 活化容易 平衡压力适中且平坦，吸放氢平衡压差小 抗杂质气体中毒性能好
3、 适合室温操作 经元素部分取代后的MmNi3.55Co0.75Mn0.47Al0.3(Mm混合稀土，主要成分La、Ce、Pr、Nd)广泛用于镍/氢电池,2020/10/14,15,PCT curves of LaNi5 alloy,2020/10/14,16,钛铁系,典型代表：TiFe，美Brookhaven国家实验室首先发明 价格低 室温下可逆储放氢 易被氧化 活化困难 抗杂质气体中毒能力差 实际使用时需对合金进行表面改性处理,2020/10/14,17,PCT curves of TiFe alloy,TiFe(40 ),2020/10/14,18,TiFe alloy,Character
4、istics: two hydride phases; phase (TiFeH1.04) & phase (TiFeH1.95 ) 2.13TiFeH0.10 + 1/2H2 2.13TiFeH1.04 2.20TiFeH1.04 + 1/2H2 2.20TiFeH1.95,2020/10/14,19,镁系,典型代表：Mg2Ni，美Brookhaven国家实验室首先报道 储氢容量高 资源丰富 价格低廉 放氢温度高（250300 ） 放氢动力学性能较差 改进方法：机械合金化加TiFe和CaCu5球磨，或复合,2020/10/14,20,钛/锆系,具有Laves相结构的金属间化合物 原子间隙由四
5、面体构成，间隙多，有利于氢原子的吸附 TiMn1.5H2.5 日本松下（1.8） Ti0.90Zr0.1Mn1.4V0.2Cr0.4 活性好 用于：氢汽车储氢、电池负极Ovinic,2020/10/14,21,3.2配位氢化物储氢,碱金属（Li、Na、K）或碱土金属（Mg、Ca）与第三主族元素(B、Al)形成 储氢容量高 再氢化难(LiAlH4在TiCl3、 TiCl4等催化下180 ，8MPa氢压下获得5的可逆储放氢容量),2020/10/14,22,金属配位氢化物的的主要性能,2020/10/14,23,3.3碳纳米管（CNTs）,1991年日本NEC公司Iijima教授发现CNTs,20
6、20/10/14,24,纳米碳管储氢-美学者Dillon1997首开先河,单壁纳米碳管束TEM照片,多壁纳米碳管TEM照片,2020/10/14,25,纳米碳管吸附储氢：,Hydrogen storage capacities of CNTs and LaNi5 for comparison (data deternined by IMR，RT，10MPa),2020/10/14,26,纳米碳管电化学储氢,开口多壁MoS2纳米管及其循环伏安分析,循环伏安曲线,2020/10/14,27,纳米碳管电化学储氢,2020/10/14,28,多壁纳米碳管电极循环充放电曲线，经过100充放电后 保持最大
7、容量的70,单壁纳米碳管循环充放电曲线，经过100充放电后 保持最大容量的80,2020/10/14,29,碳纳米管电化学储氢小结,2020/10/14,30,纳米材料储氢存在的问题：,世界范围内所测储氢量相差太大：0.01（wt ） %-67 （wt ） %,如何准确测定？ 储氢机理如何,2020/10/14,31,四、结束语氢能离我们还有多远？,氢能作为最清洁的可再生能源，近10多年来发达国家高度重视，中国近年来也投入巨资进行相关技术开发研究 氢能汽车在发达国家已示范运行，中国也正在筹划引进 氢能汽车商业化的障碍是成本高，高在氢气的储存 液氢和高压气氢不是商业化氢能汽车安全性和成本 大多数储氢合金自重大，寿命也是个问题；自重低的镁基合金很难常温储放氢、位氢化物的可逆储放氢等需进一步开发研究, 碳材料吸附储氢受到重视，但基础研究不够，能否实用化还是个问号 氢能之路前途光明，道路曲折！,
