鎂基復(fù)相儲(chǔ)氫合金的反應(yīng)合成.pdf

1、氫能是最清潔且儲(chǔ)量最豐富的能源，儲(chǔ)氫材料的發(fā)展及應(yīng)用對(duì)環(huán)境保護(hù)和能源開發(fā)有著重要的意義。在所有的儲(chǔ)氫材料中，鎂合金由于儲(chǔ)氫量大、重量輕、價(jià)格低、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，是最有前景的儲(chǔ)氫材料之一，引起人們的廣泛關(guān)注。
　　本文利用熱力學(xué)原理分析了不同種原料（Mg-Al-Ni粉末系和Mg-Li合金）制備高容量鎂基儲(chǔ)氫材料的可行性，同時(shí)采用X衍射分析（XRD）和綜合熱分析(TG-DSC)等試驗(yàn)手段，研究了原料配比、球磨時(shí)間、球磨能量密度等工藝參

2、數(shù)對(duì)制備鎂基復(fù)相儲(chǔ)氫材料的影響，分析了內(nèi)在機(jī)理。
　　通過0.40 MPa氫氣氣氛下的球磨反應(yīng)合成工藝，對(duì)Mg-Al-Ni粉末系、Mg-Li合金兩種材料體系進(jìn)行制備，合成出一系列不同組分的鎂基復(fù)相儲(chǔ)氫材料，運(yùn)用X-ray、TG-DSC等研究方法，對(duì)氫化產(chǎn)物進(jìn)行分析，結(jié)果表明：
　?、費(fèi)g-Al-Ni粉末系實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著球磨時(shí)間的增長(zhǎng)顆粒細(xì)化顯著，按照球磨工藝work30/stop30合成8h的粉末樣品的主要相組成為MgH

3、2及少量Mg(AlH4)2。反應(yīng)合成的反應(yīng)機(jī)理為：首先鎂和氫氣發(fā)生反應(yīng)生成MgH2，MgH2又與鋁、氫氣繼續(xù)反應(yīng)生成Mg(AlH4)2，同時(shí)也生成副反應(yīng)產(chǎn)物Al3Ni；制備出的鎂基復(fù)相儲(chǔ)氫材料的分解機(jī)理為：首先 Mg(AlH4)2分解生成 MgH2，隨后 MgH2繼續(xù)分解變?yōu)閱钨|(zhì)Mg，最后Mg與Al反應(yīng)生成Mg17Al12。
　　②Mg-Li合金結(jié)果表明 LA91合成16h的主要相組成為Mg(AlH4)2、LiAlH4和MgH2，

4、放氫量約為6.2％；LA141合成16h的主要相組成為Mg(AlH4)2、LiAlH4和MgH2，放氫量約為10.6%。鎂鋰合金球磨反應(yīng)合成的氫化機(jī)理為：反應(yīng)物鎂先與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成 MgH2，接著 MgH2與鋁、氫氣反應(yīng)生成Mg(AlH4)2，同時(shí)Li也發(fā)生著氫化反應(yīng)，固溶的鋰和氫氣之間發(fā)生反應(yīng)合成 LiH，LiAl氫化生成 LiAlH4；制備出的鎂基復(fù)相儲(chǔ)氫材料的分解機(jī)理為：首先 Mg(AlH4)2分解變?yōu)镸gH2，隨后 LiAlH