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毕业论文网 > 文献综述 > 材料类 > 材料科学与工程 > 正文

聚酰亚胺限域纳米镁基储氢合金的制备及储氢性能文献综述

 2020-06-30 21:11:02  

1 引言 自从第一次工业革命以来,人们对能源的依赖度也越来越高,社会经济也得以快速发展。

如今,石油和煤炭仍占世界能源供给的80%,随着人们对能源的需求量不断增加,这些传统能源日渐枯竭,并且对环境污染严重[1]。

氢能作为可再生的清洁能源之一,并且来源广泛(可通过水解制氢),燃烧热值高,燃烧后只生成水,可循环制氢[2],其商业化应用将减少人们对传统能源的依赖,有效缓解环境污染及温室效应等问题。

氢能的商业化应用主要技术环节包括氢的制备、储存、运输及使用,其中面临着一个关键性技术难题,即氢的储存。

传统的储氢方式包括高压气态储氢,但储氢罐重且氢气易渗透;液态储氢,但需要添加制冷剂来保持低温状态,从而增加重量和成本,且两种方式都存在安全隐患[3]。

根据美国能源部公布的储氢应用的目标,预计最小储氢容量6.5 wt.%、体积容量65 g/L,放氢温度在60 ℃-120 ℃。

传统储氢方式虽满足放氢温度,但储氢容量远低于储氢应用的目标。

因此人们研究、开发了金属及其氢化物等储氢材料。

目前所开发和研究的金属储氢合金[4]大致分为稀土金属系(AB5型)、钛系(AB型)、锆系(AB2型)和镁系(A2B型),其中由于镁基储氢合金的众多优点,受到国内外储氢材料研究者的高度关注,被认为是最具有商业化前途的固态储氢介质,但也存在一些缺点需要我们改善。

镁作为储氢材料,主要有以下优点:(1)价格低廉,资源丰富,在海水中的含量为0.13 wt.%,地壳中的含量为2.76 wt.%;(2)比重小,密度仅为1.74 g#183;cm-3;(3)对环境污染小;(4)储氢密度高,MgH2理论储氢量高达7.6 wt.%,Mg2NiH4理论储氢量为3.6 wt.%。

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