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1、第第3讲讲 氢能与储氢材料氢能与储氢材料2氢氢 能能 2024/8/273能源危机与能源危机与环境境问题化石能源的有限性与人化石能源的有限性与人类需求的无需求的无限性限性石油、煤炭等主要能源将在未来数十年至石油、煤炭等主要能源将在未来数十年至数百年内枯竭数百年内枯竭！化石能源的使用正在化石能源的使用正在给地球造成巨地球造成巨大的生大的生态灾灾难温室效温室效应、酸雨等、酸雨等严重威重威胁地球地球动植物的生存！植物的生存！人人类的出路何在？的出路何在？新能源研究新能源研究势在必行！在必行！2024/8/274 氢氢 二十一世纪的绿色能源二十一世纪的绿色能源5氢氢能能热热值值高高，如如燃燃烧烧1kg
2、氢氢可可发发热热1.4105kJ，相相当当于于3kg汽油或汽油或4.5kg焦炭的发热量；焦炭的发热量；资资源源丰丰富富，地地球球表表面面有有丰丰富富的的水水资资源源，水水中中含含氢氢量量达达到到11.1；资源无源无穷无尽无尽不存在枯竭不存在枯竭问题干净、清洁干净、清洁，燃烧后生成水，不产生二次污染；，燃烧后生成水，不产生二次污染；应应用用范范围围广广，适适应应性性强强，可可作作为为燃燃料料电电池池发发电电，也也可可用用于于氢能汽车、化学热泵等。氢能汽车、化学热泵等。 氢能的利用途径多能的利用途径多燃燃烧放放热或或电化学化学发电 氢的的储运方式多运方式多气体、液体、固体或化合物气体、液体、固体或
3、化合物氢能的开发利用已成为世界特别关注的科技氢能的开发利用已成为世界特别关注的科技领域。领域。储 氢 材 料8氢能利用关键是高密度安全储存和运输技术氢能利用关键是高密度安全储存和运输技术。氢氢密密度度很很小小，单单位位重重量量体体积积很很大大。目目前前市市售售氢氢气气一一般般是是在在150个个大大气气压压下下储储存存在在钢钢瓶瓶内内，氢氢气气重重量量不不到到钢瓶重量的钢瓶重量的1/100，且有爆炸危险，很不方便。，且有爆炸危险，很不方便。氢氢能能的的存存储储是是氢氢能能利利用用的的前前提提，进进入入20世世纪纪90年年代代以来，许多国家对储氢技术的研究极为重视。以来，许多国家对储氢技术的研究极
4、为重视。美美国国能能源源部部在在全全部部氢氢能能研研究究经经费费中中，50%用用于于氢氢能能存储。存储。日日本本已已将将储储氢氢材材料料的的开开发发和和利利用用技技术术列列入入19932020年年的的“新新阳阳光光计计划划”。其其中中氢氢能能发发电电技技术术（高高效效分分解解水水技技术术、储储氢氢技技术术、氢氢燃燃料料电电池池发发电电技技术术）一一次次投资就达投资就达30亿美元。亿美元。德国对氢能开发和储氢技术的研究极为重视。我国科学技术部也将储氢材料及应用工程技术的研究开发列入“九五”规划，浙江大学、南开大学、石油大学、有色金属研究总院等科研院所在储氢材料及应用技术方面进行了大量的研究工作，
5、取得了大批可喜的成果。2024/8/27Prof.GAN Guoyou,School of MSE,KMUST10根据存储氢气的状态分：根据存储氢气的状态分：1.气态储氢：气态储氢：1)能量密度低能量密度低2)不太安全不太安全2.液化储氢：液化储氢：1)能耗高能耗高2)对储罐绝热性能要求高对储罐绝热性能要求高2024/8/27Prof.GAN Guoyou,School of MSE,KMUST113.固态储氢固态储氢（用（用储氢材料储氢储氢材料储氢）优势：优势：1)体积储氢容量高体积储氢容量高2)无需高压及隔热容器无需高压及隔热容器3)安全性好，无爆炸危险安全性好，无爆炸危险4)可得到高纯氢
6、，提高氢的附加值可得到高纯氢，提高氢的附加值根据物理化学原理，目前所采用的根据物理化学原理，目前所采用的储氢方法可方法可分分为： 物理法：物理法：储氢物物质与与氢分子之分子之间只有只有纯 粹的物理作用或物理吸附。（活性炭法、高粹的物理作用或物理吸附。（活性炭法、高压压 缩储氢、深冷液化、深冷液化储氢等）等） 化学法：化学法：储氢物物质和和氢分子之分子之间发生化学反生化学反应， 生成新的合成物，具有吸收或生成新的合成物，具有吸收或释放放氢的特性。的特性。 （无机化合物（无机化合物储氢、有机液体、有机液体氢化物化物储氢、合金、合金化化合物合物储氢等、）等、） 为解决氢的储存和运输问题，人们研发了为
7、解决氢的储存和运输问题，人们研发了相应的储氢材料，主要介绍相应的储氢材料，主要介绍活性炭、无机活性炭、无机化合物、有机化合物以及合金化合物等储化合物、有机化合物以及合金化合物等储氢材料氢材料。常用高压氢气瓶常用高压氢气瓶14活性炭储氢活性炭储氢活活性性炭炭比比表表面面积积可可达达2000m2/g以以上上，低低温温加加压压可可吸吸附附储储氢氢。活活性性炭炭原原料料易易得得，吸吸附附储储氢氢和和放放氢氢操操作都比较简单作都比较简单。2024/8/2715碳碳60和巴基球和巴基球1985年，美国科学家克年，美国科学家克劳特和斯莫利等用激光束去特和斯莫利等用激光束去轰击石石墨表面，墨表面，发现了了C6
8、0。C60的外形像足球，中心是空的，外的外形像足球，中心是空的，外边围砌着砌着60个碳原子，个碳原子，它它们组成了成了12个五个五边形和形和20个正六个正六边形。碳形。碳60有一个有一个别名：名：巴基球。一个巴基球的直径是巴基球。一个巴基球的直径是0.7纳米。米。巴基球可以做得更大，再增加巴基球可以做得更大，再增加10个碳原子，个碳原子，还可以做成碳可以做成碳70。如果用。如果用960个碳原子制成碳个碳原子制成碳540，有可能在室温条件，有可能在室温条件下下实现超超导！2024/8/2716碳碳纳米管是由石墨中一米管是由石墨中一层或若干或若干层碳原子卷曲而成的碳原子卷曲而成的笼状状“纤维“，内
9、部是空的，外部直径只有几到几十，内部是空的，外部直径只有几到几十纳米。其比重米。其比重为钢的六分之一，的六分之一，强度是度是钢的的100倍。碳倍。碳纳米管是极好的米管是极好的储氢材料，在未来的以材料，在未来的以氢为动力的汽力的汽车上将得到上将得到应用。用。 诺贝尔化学化学奖得主得主斯莫利斯莫利教授教授认为，纳米碳管将是未米碳管将是未来最佳来最佳纤维的首的首选材料，将被广泛用于超微材料，将被广泛用于超微导线、超、超微开关以及微开关以及纳米米级电子子线路等。路等。碳碳纳米管米管富勒烯富勒烯(C60)和碳纳米管和碳纳米管(CNT)对氢气具有较对氢气具有较强的吸附作用。强的吸附作用。单层碳纳米管的吸氢
10、量比单层碳纳米管的吸氢量比活性炭高，活性炭高，H2的吸附量可达的吸附量可达5-10(质量质量分数分数)，有望成为新一代储氢材料，有望成为新一代储氢材料。富勒烯富勒烯C60碳纳迷管碳纳迷管2024/8/2718纳米碳管米碳管电化学化学储氢2024/8/2719碳碳纳米管米管电化学化学储氢小小结 1.纯化处理后多壁纳米碳管最大放电容量为纯化处理后多壁纳米碳管最大放电容量为 1157mAh/g，相当于，相当于4.1重量储氢容量。经重量储氢容量。经过过100次充放电后，其仍保持最大容量的次充放电后，其仍保持最大容量的70。2.单壁纳米碳管最大放电容量为单壁纳米碳管最大放电容量为503mAh/g，相当于
11、相当于1.84重量储氢容量。经过重量储氢容量。经过100次充次充放电后，其仍保持最大容量的放电后，其仍保持最大容量的80。 2024/8/2720纳米材料米材料储氢存在的存在的问题：世界范围内所测储氢量相差太大：世界范围内所测储氢量相差太大：0.01(wt)%0.01(wt)%67 (wt)%,67 (wt)%,如何准确测定？如何准确测定？储氢机理如何？储氢机理如何？21无机化合物储氢无机化合物储氢某某些些无无机机化化合合物物和和氢氢气气发发生生化化学学反反应应可可储储氢氢，然然后后在一定条件下分解可放氢。在一定条件下分解可放氢。利利用用碳碳酸酸氢氢盐盐与与甲甲酸酸盐盐之之间间相相互互转转化化
12、，吸吸氢氢和和放放氢氢反应为：反应为：以活性炭作载体，在以活性炭作载体，在Pd或或PdO的催化作用下，以的催化作用下，以KHCO3或或NaHCO3作为储氢剂，储氢量约为作为储氢剂，储氢量约为2(质质量分数量分数)。该法优点是原料易得、储存方便、安全性好，但储该法优点是原料易得、储存方便、安全性好，但储氢量比较小，催化剂价格较贵。氢量比较小，催化剂价格较贵。释氢，70，0.1MPa吸氢，35，2.0MPa22有机液体氢化物储氢有机液体氢化物储氢借借助助储储氢氢载载体体(如如苯苯和和甲甲苯苯等等)与与H2的的可可逆逆反反应应来来实实现现，包括催化加氢反应和催化脱氢反应。包括催化加氢反应和催化脱氢反
13、应。该法储氢量大，该法储氢量大，环己烷和甲基环己烷的理论储氢量分别环己烷和甲基环己烷的理论储氢量分别为为7.19和和6.18(质量分数质量分数)，比高压储氢和金属氢化物，比高压储氢和金属氢化物储氢的实际量都大。储氢的实际量都大。储氢载体苯和甲苯可循环使用，其储氢载体苯和甲苯可循环使用，其储存和运输都很安全方便。储存和运输都很安全方便。催化加氢和催化脱氢装置和投资费用较大，储氢操作比催化加氢和催化脱氢装置和投资费用较大，储氢操作比较复杂。较复杂。其中R=H、CH4H2，供用户使用H2，制氢工厂储存、运输储存、运输催化脱氢催化加氢23合金化合物储氢合金化合物储氢在在一一定定温温度度和和氢氢气气压压
14、力力下下能能多多次次吸吸收收、储储存存和和释释放放氢气的合金被称为氢气的合金被称为储氢合金储氢合金。氢氢于于许许多多金金属属、合合金金或或金金属属间间化化合合物物反反应应生生成成金金属属氢氢化化物物，并并释释放放出出热热量量；金金属属氢氢化化物物受受热热时时，又又释释放出氢气，用反应式表示为：放出氢气，用反应式表示为：M:金属、合金、或金属间化合物金属、合金、或金属间化合物H：反应热反应热P1、T1：吸氢是体系需要的压强和温度：吸氢是体系需要的压强和温度P2、T2：释放氢时体系需要的压强和温度：释放氢时体系需要的压强和温度氢原子容易进入金属晶格的四面体或八面氢原子容易进入金属晶格的四面体或八面
15、体间隙，形成金属氢化物，如体间隙，形成金属氢化物，如TiH2、ZrH1.9、PrH2.8、Ti1.4CoH、LaNi5H、MmNi4.5H6.6等。等。a ab b氢原子在合金化合物中的占位：氢原子在合金化合物中的占位：(a)四面体；四面体；(b)八面体八面体实验表明，单独使用一种金属形成的氢化物生成热较大，氢的离解压低，储氢不理想。实用的储氢材料是由氢化物生成热金属和生成热为负的放热性金属组成多元金属间化合物，其中有的过渡金属元素对氢化反应时氢分子分解为氢原子的过程起着重要的催化作用。26储储氢氢合合金金可可储储存存比比其其体体积积大大1000-1300倍倍的的氢氢，而而且且合合金金中中存存
16、储储的的氢氢表表现现为为H与与H+之之间间的的中中间间特特性性，结结合力较弱，当合金氢化物受热时又可释放氢气。合力较弱，当合金氢化物受热时又可释放氢气。储氢合金的储氢量比较储氢合金的储氢量比较27储氢合金材料达到实用目的，必须满足下列要求：储氢合金材料达到实用目的，必须满足下列要求：储氢量大，能量密度高储氢量大，能量密度高；吸氢和放氢速度快吸氢和放氢速度快；氢化物生成热小氢化物生成热小； 分解压适中分解压适中：容易活化容易活化；化学稳定性好化学稳定性好；在储运中安全、无害在储运中安全、无害；原料来源广、成本价廉原料来源广、成本价廉。四川大学材料学院储氢材料四川大学材料学院储氢材料课题组首创低成
17、本课题组首创低成本V-Ti-Cr-Fe四元合金体系：四元合金体系：在温和条件下在温和条件下可快速吸氢饱和可快速吸氢饱和:40，6min28储储氢氢合合金金材材料料主主要要有有：稀稀土土系系列列、镁镁镍镍系系列列、钛钛合合金系列等金系列等。大大多多数数金金属属氢氢化化物物储储氢氢量量在在1-4(质质量量分分数数)、能能量量密密度度高高，所所需需费费用用明明显显低低于于深深冷冷液液化化储储气气和和高高压压储储氢氢，原原料料易易得得，安安全全可可靠靠。储储氢氢合合金金已已成成为为各各国国都积极研发的一种很有前途的储氢方法。都积极研发的一种很有前途的储氢方法。我国生产的稀土储氢合金我国生产的稀土储氢合
18、金29稀土系储氢合金稀土系储氢合金LaNi5是是稀稀土土系系储储氢氢合合金金的的典典型型代代表表，由由荷荷兰兰Philip实验室于实验室于1969年首先研制。年首先研制。LaNi5在在室室温温下下可可与与一一定定压压力力的的氢氢气气反反应应形形成成氢氢化化物物，如下式所示：如下式所示：LaNi5具具有有优优良良的的储储氢氢性性能能，块块状状LaNi5合合金金储储氢氢量量约约1.4(质质量量分分数数)，分分解解压压适适中中平平坦坦，活活化化容容易易，具具有良好的动力学特性和抗杂质气体中毒性。有良好的动力学特性和抗杂质气体中毒性。 30LaNi5成本高，大规模应用受限，因此发展成本高，大规模应用受
19、限，因此发展置换置换La和和Ni的的多元合金：多元合金：LaNi5-xMx(MAl、Mn、Cr、Fe、Co、Cu等等)和和R0.2La0.8Ni5(RY、Gd、Nd、Th等等)。用用富富Ce混混合合稀稀土土(Mm)代代替替La可可研研制制廉廉价价的的MmNi5储储氢氢合合金金，在在MmNi5基基础础上上开开发发多多元元合合金金，如如MmNi1-yBy(B=Al、Cu、Fe、Mn、Ga、Sn、Cr等等)系系列列，不不仅仅保保持持LaNi5的的优优良良特特性性，而而且且在在储储氢氢量量和和动动力力学学特特性方面优于性方面优于LaNi5，价格仅为纯，价格仅为纯La的的1/5。312009年，年，西博
20、会上展出的川大宝生实西博会上展出的川大宝生实业公司生产的稀土储氢合金电池业公司生产的稀土储氢合金电池32钛系储氢合金钛系储氢合金TiFe具具有有优优良良储储氢氢特特性性，吸吸氢氢量量约约1.75(质质量量分分数数)，室室温温下下释释氢氢压压力力约约为为0.1MPa。价价格格较较低低，具具有有很很大实用价值。大实用价值。TiFe活活化化困困难难，须须在在450和和5MPa压压力力下下进进行行活活化化；抗毒性弱抗毒性弱(特别是特别是O2)，反复吸释氢后性能下降。，反复吸释氢后性能下降。为为改改善善TiFe合合金金储储氢氢特特性性，可可用用过过渡渡元元素素(M)置置换换部部分分铁铁形形成成TiFe1
21、-yMy(M=Cr、Mn、Mo、Co、Ni等等)。TiFe0.8Mn0.2可可 在在 室室 温温 3MPa氢氢 压压 下下 活活 化化 ， 生生 成成TiFe0.8Mn0.2H1.05氢化物，储氢量达到氢化物，储氢量达到1.9wt。资源丰富，价格低源丰富，价格低室温下可逆室温下可逆储放放氢易被氧化易被氧化活化困活化困难抗抗杂质气体中毒能力差气体中毒能力差实际使用使用时需需对合金合金进行表面改性行表面改性处理理34镁系储氢合金镁系储氢合金在在300-400和较高氢压下，和较高氢压下，Mg2Ni与氢生成与氢生成Mg2NiH4，含氢量为，含氢量为3.65wt，理论储氢量可达，理论储氢量可达6%，但其
22、，但其稳定性强，释氢困难。稳定性强，释氢困难。用用Ca和和A1取代部分取代部分Mg形成形成Mg2-xMxNi，氢比物离解速，氢比物离解速度比度比Mg2Ni增大增大40以上，活化容易，具有良好的以上，活化容易，具有良好的储氢性能，性质稳定。储氢性能，性质稳定。利用过渡元素利用过渡元素(M)置换置换Mg2Ni中的部分中的部分Ni，形成形成Mg2Ni1-xMx合金合金(MV、Cr、Mn、Fe、Zn等等)，也可，也可改善吸改善吸/释氢的速度，具有释氢的速度，具有实用价值实用价值。储氢容量高容量高密度小密度小资源丰富源丰富价格低廉价格低廉放放氢温度高（温度高（250300 ）放放氢动力学性能力学性能较差
23、差36储氢合金的应用储氢合金的应用氢储存是储氢合金最基本的应用。氢储存是储氢合金最基本的应用。金金属属氢氢化化物物储储氢氢密密度度高高，采采用用Mg2Ni制制成成的的储储氢氢容容器与高压器与高压(20MPa)钢瓶和深冷液化储氢装置相比，钢瓶和深冷液化储氢装置相比，在在储储氢氢量量相相等等的的情情况况下下，三三者者质质量量比比为为1：1.4：1.2，体积比为，体积比为1：4：1.3；储氢合金储氢无需高压或低温设施，节省能源；储氢合金储氢无需高压或低温设施，节省能源；氢氢以以金金属属氢氢化化物物形形式式存存在在储储氢氢合合金金中中，安安全全可可靠靠，便于氢的运输和传递。便于氢的运输和传递。37储氢
24、合金储氢量与其他储氢方法储氢量的比较储氢合金储氢量与其他储氢方法储氢量的比较体体积比比较（储kg的的氢）38储储氢氢合合金金可可分分离离氢氢气气。混混合合气气体体流流过过储储氢氢合合金金分分离离床床，氢氢被被吸吸收收形形成成金金属属氢氢化化物物，杂杂质质排排出出；加加热热金金属属氢氢化化物物，得得到到回回收收氢氢气气。反复提纯可获得高纯氢气，反复提纯可获得高纯氢气，每每年年大大量量含含氢氢尾尾气气放放空空(仅仅合合成成氨氨工工业业全全国国每每年年放放空空尾尾气气数数十十亿亿m3，含含有有50-60%的的氢氢气气)，回回收收利利用用可可提提供供大大量量廉廉价价氢氢气气，得得到到巨大的能源补充。巨
25、大的能源补充。氢气纯化装置氢气纯化装置氢气纯化工厂氢气纯化工厂39某某些些储储氢氢合合金金的的氢氢化化物物同同氘氘、氚氚化化物物相相比比，同同一一温温度度下下吸吸释释氘氘氚氚的的热热力力学学和和动动力力学学特特性性有有较较大大差差别别，可可用用于于氢氢同同位位素素的的分离。分离。TiNi合合金金吸吸收收D2的的速速率率为为H2的的1/10，将将含含7%D2的的H2导导入入到到TiNi合合金金中中，每每通通过过一一次次可可使使D2浓浓缩缩50%，通通过过多多次次压压缩缩和和吸吸收收，氘氘的的浓浓度度可可迅迅速速提提高高，同时回收大量高纯同时回收大量高纯H2。氢同位素的应用氢同位素的应用40金属氢
26、化物也是理想的能量转换材料。金属氢化物也是理想的能量转换材料。氢氢化化物物热热泵泵：以以氢氢气气为为工工作作介介质质，储储氢氢合合金金为为能能量量转转换换材材料料，相相同同温温度度下下分分解解压压不不同同的的两两种种氢氢化化物物组组成成热热力力学学循循环环系系统统，以以它它们们的的平平衡衡压压差差驱驱动动氢氢气气流流动动，使使两两种种氢氢化化物物分分别别处处于于吸吸氢氢(放放热热)和和放放氢氢(吸吸热热)状态，达到升温、增热或制冷目的。状态，达到升温、增热或制冷目的。德国用德国用LaNi5/Ti0.9Zr0.1CrMn合金获得合金获得-25低温；低温；日日本本用用MmNiMnAl/MmNiMn
27、Co制制备备制制冷冷系系统统，连连续获得续获得-20低温，制冷功率为低温，制冷功率为900-1000W。41储储氢氢合合金金电电极极替替代代NiCd电电池池中中的的Cd负负极极，组组成成镍镍-氢氢化化物物电电池池，不不但但具具有有高高能能量量密密度度，而而且且耐耐过过充充，放电能力强，无重金属放电能力强，无重金属Cd对人体和环境的危害。对人体和环境的危害。储氢合金在镍氢电池上的应用储氢合金在镍氢电池上的应用2024/8/27Prof.GAN Guoyou,School of MSE,KMUST42钛/锆系系(AB2)1966年，年，Pebler首先将二元首先将二元锆基基Laves相合金用于相合
28、金用于储氢的研究，的研究，发现其其储氢容量达到容量达到1.82.4 wt。具有具有Laves相相结构的金属构的金属间化合物化合物原子原子间隙由四面体构成，隙由四面体构成，间隙多，有利于隙多，有利于氢原子的原子的吸附吸附TiMn1.5H2.5 日本松下（日本松下（1.8）Ti0.90Zr0.1Mn1.4V0.2Cr0.4活性好活性好用于：用于：氢汽汽车储氢、电池池负极极2024/8/2743以以ZrMn2、TiMn2为代表的代表的AB2型型储氢合金具有合金具有Laves相相结构，所涉及的有六方构，所涉及的有六方结构的构的C14型型Laves相和立方相和立方结构的构的C15型型Laves相两种。此
29、相两种。此类合金的合金的储氢量大，放量大，放电容量比容量比AB5型的稀土系合型的稀土系合金金电极高极高3040，在碱性解液中形成的致密氧，在碱性解液中形成的致密氧化膜能有效抑制化膜能有效抑制电极成分的极成分的进一步氧化，一步氧化，稳定性定性好，循好，循环寿命寿命长。2024/8/2744AB2型型Laves相相储氢电极合金至今仍存在初极合金至今仍存在初期活化困期活化困难、无明、无明显放放电平台、高倍率放平台、高倍率放电性能极差等缺点，且成本性能极差等缺点，且成本较高，使其高，使其综合性能不能达到大合性能不能达到大规模模应用的要求。尽管用的要求。尽管AB2型型储氢合金存在以上合金存在以上问题，但
30、其，但其储氢容量高和循容量高和循环寿命寿命长，被列，被列为下一代高容下一代高容量量NiMH电池的首池的首选材料。材料。2024/8/2745V基固溶体型基固溶体型储氢合金合金此合金由此合金由C14型型Laves相和相和V基固溶体共同基固溶体共同组成主相，同成主相，同时存存在少量在少量TiNi相，在相，在C14型型Laves相和相和TiNi相的共同催化作用下，相的共同催化作用下，可使可使V基固溶体相具有良好的基固溶体相具有良好的电化学吸化学吸/放放氢性能。性能。V及及V基固溶体合金基固溶体合金(V-Ti和和V-TiCr等等)吸吸氢时可生成可生成VH及及VH2两种两种氢化物，其中化物，其中VH2的
31、的储氢量高达量高达3.8 wt，电化学放化学放电容量容量为1018 mAhg，约为LaNi5型型储氢合金的合金的2.9倍。倍。V基基固溶体型合金具有固溶体型合金具有储氢量大，量大，氢在合金中在合金中扩散速度快等散速度快等优点，点，但其成本高、破碎困但其成本高、破碎困难、平台不明、平台不明显、寿命短，而且本身在、寿命短，而且本身在碱液中缺乏碱液中缺乏电催化活性而小具催化活性而小具备可逆的可逆的电化学容量。化学容量。2024/8/2746 配位配位氢化物化物储氢NaAlH4为代表的金属配位代表的金属配位氢化物和以化物和以(LiNH2/LiH)为代表的化代表的化学学氢化物成化物成为新型新型储氢材料的
32、研究材料的研究热点。点。碱金属（碱金属（Li、Na、K）或碱土金属（）或碱土金属（Mg、Ca）和第三主族元）和第三主族元素素(B、Al)可与可与氢形成配位形成配位氢化物，与金属化物，与金属氢化物之化物之间的主要的主要区区别在于吸在于吸氢过程中向离子或共价化合物的程中向离子或共价化合物的转变。主要有：主要有： NaAlH4 ，NaBH4，LiAlH4，LiBH4，Mg(AlH4)2等。等。储氢容量高：容量高： LiBH4理理论储氢18.51% ，NaAlH4,7.41%, NaBH4,11.66%。再再氢化化难(LiAlH4在在TiCl3、 TiCl4等催化下等催化下180 ，8MPa氢压下下获
33、得得5的可逆的可逆储放放氢容量容量)2024/8/2747 NaAlH4 加加热分解，其反分解，其反应式式为：2024/8/2748金属配位氢化物的主要性能金属配位氢化物的主要性能2024/8/2749四、四、结束束语氢能离我能离我们还有多有多远？E氢能作为最清洁的可再生能源，近氢能作为最清洁的可再生能源，近1010多年来发达国家高度重视，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中国近年来也投入巨资进行相关技术开发研究E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在发达国家已示范运行，中国也正在筹划引进E氢能汽车商业化的障碍是成本高，高在氢气的储存氢能汽车商业化的障碍是成本高，高在氢气的储存E液氢和高压气氢不是商业化氢能汽车液氢和高压气氢不是商业化氢能汽车安全性和成本安全性和成本E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、配位氢化物的可逆储放氢等需进一步开发研很难常温储放氢、配位氢化物的可逆储放氢等需进一步开发研究究, ,E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个问号氢能之路前途光明，道路曲折！能之路前途光明，道路曲折！2024/8/2750谢谢大家！谢谢大家！
