氢氧燃料汽车储氢气瓶储氢特性与安全控制策略

高压储氢系统是氢氧燃料汽车重要组成部分,容量、温度与压力的不同直接影响到储氢容量,同时影响安全管理策略。根据对储氢气瓶储氢特性的分析研究与试验对比,形成质量&压力系统数据集,基于温度传感器与压力传感器,有利于高效判断储氢质量,获得对应的安全加氢质量阈参考值,在实际应用中是安全策略的指导数据与判断基础,进行加氢安全控制,包括实时显示储氢质量、预测续航里程、加氢安全控制策略(如温度控制)等,并可以与加氢机交互控制安全加氢量。

Ti-Mo合金薄膜的储氢特性和抗氢脆能力

用前向反冲方法和高能非Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ背散射方法研究了磁控溅射制备的Ｔｉ－Ｍｏ合金薄膜的氢化性能和碳、氧污染的影响。掺Ｍｏ的Ｔｉ合金薄膜不仅能大大减低碳的污染，而且较纯钛有较高的吸氢性能．合金氢化后由δ相氢化物和β相固溶体组成．随着Ｍｏ成分增加，合金中的β－（Ｔｉ，Ｍｏ）含量上升．当Ｍｏ含量（原子分数，％）约２０时可形成单一的β相固溶体，此时氢含量（原子分数，％）仍可在４５以上．Ｔｉ－Ｍｏ合金薄膜同时也具有良好的附着力和抗粉化性能。

V+TiFe_(0.85)Mn_(0.15)复相合金的储氢特性

研究了(100-x)%V+x%TiFe0.85Mn0.15(x=50,60,70)(质量分数,下同)合金的储氢特性。讨论了添加TiFe0.85Mn0.15对钒基合金活化、吸放氢性能与组织结构的影响。研究表明,所有试验合金无需活化处理即可吸氢。在室温和4.0MPa下,40%V+60%TiFe0.85Mn0.15合金的有效氢容量达到207ml/g。

(Ti_(0.1)V_(0.9))_(100-x)Fe_x(x=0～6)储氢合金的微观结构及储氢特性

研究了(Ti0.1V0.9)100-xFex(x=0～6)合金的微观结构及其吸放氢特性。微结构分析表明,合金均由单一的体心立方(bcc)结构的钒基固溶体相组成;合金的点阵常数随着Fe含量的增加呈线性递减,晶胞体积也随之逐渐降低。储氢性能测试表明,所有合金的动力学性能均比较好,在10℃和4MPa初始氢压条件下,合金无需氢化孕育期就能吸氢。随着Fe含量从x=0增加至x=6,合金的活化性能得到改善;10℃最大吸氢量从509.5ml/g逐渐降至424.8ml/g;50℃有效放氢量先升后降,并在x=4时达到最高值255.6ml/g。在所研究的合金中,Ti9.6V86.4Fe4合金具有最佳综合性能,经2次吸放氢循环即可活化,10℃最大吸氢量为494.5ml/g,50℃有效放氢量达到255.6ml/g。

碳纳米管低温吸附储氢特性的密度泛函理论(DFT)研究

应用密度泛函理论 (DFT)分析了与常温、高压储氢试验和计算机分子模拟有相同管结构参数碳纳米管的低温吸附储氢性能。理论计算包括定压下、管内密度分布与温度变化的关系 ;定温、定压下 ,纳米结构变化对密度分布的影响 ;碳纳米管可利用容积比率 (UCR)与系统压力、温度的关系 ;典型管径碳纳米管的吸附等温线。

碳纳米管(CNT)储氢特性研究

碳纳米管 (CNT)因被认为可能是氢能的主要载体而备受关注 ,但近几年来的文献报道不尽一致。文中主要从碳纳米管的制备、结构、理论计算、气态储氢、电化学储氢方面 ,对碳纳米管在储氢领域的研究工作进行分析和讨论。大量研究工作表明 :碳纳米管具有储氢的理想结构 ,它的储氢特性与制备工艺、测试条件、计算方法等密切相关 ,大比表面积、大直径、表面活化和搀杂后的碳纳米管具有好的储氢性能 。

超点阵R-Mg-Ni基合金结构和储氢特性研究现状

由Laves型[A2B4]和Ca Cu5型[AB5]亚单元以一定比率沿c轴有序堆垛而成的超点阵R-Mg-Ni基储氢合金(R=稀土元素、Ca元素),因具有储氢容量高、可逆性好以及动力学与热力学行为温和可控等优势被认为是新一代镍氢电池最理想的候选负极材料。本文介绍了超点阵R-Mg-Ni基合金的结构特点和储氢特性,着重阐述了结构、Mg元素及氢化行为三者之间的关系,并指出了这类合金在储氢机制方面需要进一步探究的关键性问题。

Mg＋10％TiFe1-xCrx(x=0，0．3)复相合金的储氢特性

采用高能机械球磨法制备了Mg＋10％TiFe1-xCk（x=0，0．3）复相储氢合金，对比研究了球磨复相合金和球磨纯镁的微结构与储氢性能．研究结果表明：在纯Mg中添加质量分数为10％的TiFe1-xCk（x=0，0．3）进行复合球磨，可以明显提高其吸放氢性能；在相同温度条件下，x=0．3的含铬复相舍金具有最佳的吸放氢性能，其中在613K下的吸氢容量（氢的质量分数）为7．14％，放氢容量（氢的质量分数）为6．91％；在493～573K的较低温度下，含铬复相合金表现出更好的放氢动力学性能．通过XRD、SEM、EDS分析研究表明，TiFe1-xCrx（x=0，0．3）合金粉以细小颗粒的形式分散镶嵌在镁粉基体上成为催化活性点，改善了体系的吸放氢性能．

La3Ni13B2的储氢特性

近来人们一直致力于对部分替代储氢材料的吸氢研究，其中有1种只与LaNi，相关的新型三元化合物IaNi44Bn6。此后不久，Kumat等在一篇摘要中报道了组成为R3Ni15B2（R=某些稀土元素）的1种新型结构。本文探索了在这个组成范围存在的相，报到了La3Ni13B2（LaNi4.33B0.67）的氢化特性。这个相可能代表了文献报道材料的真正化学组成。

浮动催化碳纳米管石墨化后的储氢特性

研究了立式浮动催化法制备的碳纳米管在中压（10 MPa）和室温（25℃）条件下的储氢性能,从管径和形貌方面对碳纳米管的储氢量进行了初步评估.根据储氢量的大小间接证明了氢分子在碳纳米管中不但发生了表面吸附和内脏吸附,同时也进行了层间吸附.实验结果表明浮动催化碳纳米管在未来的车用储氢系统中有良好的应用前景.

纳米炭纤维的储氢性能初探

主要阐述了用流动催化剂法制备的纳米炭纤维的储氢特性，发现在室温下纳米炭纤维可以快速大量吸氢纳米炭纤维的储氢量远远高于目前各种储氢材料的储氢容量100nm左右的炭纤维的储氢容量高达10％以上（质量分数），如此高的储氢容量使其在燃料电池等方面具有厂阔的应用前景.

V取代TiCr基储氢合金中部分Cr对储氢性能的影响

研究了以V取代TiCr基储氢合金中的部分Cr对合金的吸氢平台压力、储氢容量以及储氢性能的影响。X射线衍射分析表明, 合金的相组成随着合金中V含量的增加由单一的Laves相经由两相混合共存逐渐转变为单一的体心立方相; 压力-温度-组成测试结果表明: V取代TiCr1.8合金中的部分 Cr可以有效降低合金的吸氢平台压力, 提高合金的最大储氢量, 同时合金吸氢反应的焓变也有很大的增加。

碳纳米管储氢的研究与进展

本文概述了碳纳米管的结构性能及制备技术 。

球磨改性对(Ti Cr)_(0.497)V_(0.42)Fe_(0.083)/30%(w)(LaRMg)(NiCoAl)_(3.5)合金复合电极材料储氢和电化学性能的影响

以钒基合金(Ti Cr)0.497V0.42Fe0.083为基体,添加30%(w)稀土系A2B7型合金(LaRMg)(NiCoAl)3.5为电催化活性材料,采用机械球磨改性制备了储氢合金复合电极材料,研究其储氢特性和电化学性能.X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析结果表明,随球磨时间增加(t=0,0.5,1,3,5,10h),复合材料颗粒逐渐细化,A2B7型合金颗粒分散并包覆在钒基合金表面上;当球磨时间t≥5h时,复合材料形成明显的复合纳米晶组织并伴有部分非晶化倾向,同时钒基合金BCC相结构的晶胞参数a和晶胞体积V均明显减小.合金储氢特性及电化学性能分析测试结果表明,铸态纯钒基合金的吸氢量为3.11%(w),而球磨复合材料的储氢量随球磨时间增加呈减小的规律,其最大储氢量为2.47%(w);球磨改性后,复合材料电极的电催化性能得到明显改善,当球磨时间t≥3h时最大放电容量达到425.8mAh·g-1,经100次充放电循环后该电极的容量保持率(C100/Cmax)为97%,表现出良好的电极循环稳定性.

氢电弧等离子体法制备的纳米镍铈粒子的催化特性

利用氢电弧等离子法制备具有储氢特性纳米镍铈粒子，并在气相苯加氢反应中研究了其催化特性，发现其催化活性与储氢特性及表面层中ＮｉＣｅ合金存在有关，且具有高的选择性和热稳定性。

Ti_(0.096)V_(0.864)Fe_(0.04)合金的储氢性能研究与物相分析

研究了Ti0.096V0.864Fe0.04合金的储氢性能、热力学特性及吸放氢物相变化。研究结果表明,该合金具有较好的吸放氢压力平台特性,合金的20℃最大吸氢量达到3.75%(质量分数),氢化物生成焓变ΔH°为-26.6kJ.(mol H2)-1,熵变ΔS°为-102.5J.(K.mol H2)-1。合金颗粒度、吸放氢循环次数对合金的吸氢速度都有较大影响。该合金具有较好的抗粉化能力,经过10次吸放氢循环后合金粉的平均粒径比吸氢前仅减小约1/5。XRD及SEM分析表明,合金未吸氢前是由单一的体心立方(BCC)结构的钒基固溶体相组成;4MPa下吸氢后生成大量面心立方(FCC)结构的Ti0.096V0.864Fe0.04H2.01和少量体心四方(BCT)结构的Ti0.096V0.864Fe0.04H0.81两种氢化物相;50℃下对0.001MPa放氢后,合金中除Ti0.096V0.864Fe0.04基BCC固溶体相外,还存在Ti0.096V0.864Fe0.04H0.81氢化物相。

三氢化铝的结构及其储氢性能研究

近年来,三氢化铝作为一种新型的固态储氢材料,因其较高的储氢容量和较低的放氢温度,其在可移动氢源系统,特别是车载储氢燃料电池方面的应用研究愈加广泛。阐述了三氢化铝的晶体结构,对国内外在其储氢特性(分解脱氢热力学和动力学特性、可逆循环)和储氢改性方面(稳定化、去稳定化)的研究进展进行了综述,并展望了其未来发展趋势。

稀土储氢合金研究及发展现状

储氢合金是一种能与氢反应生成金属氢化物并在适当条件下可逆释放出氢的绿色功能材料，自20世纪60年代后期，荷兰飞利浦实验室和美国布鲁克海文国家实验室分别发现了LaNi5、TiFe、Mg2Ni等具有储氢特性的金属间化合物以来，储氢合金得到了迅速的发展。

稀土-镁系储氢合金的相结构与电化学性能研究

La3(Ni0.80Co0.15Al0.05)9合金经过熔炼后按La3(Ni0.80Co0.15Al0.05)9+Mg-xwt.%(x=10～40)与镁粉混合,混合粉末压片并在800℃下烧结5小时,研究结果表明,合金的主相包括La2Ni7相和CaCu5-型结构的La(Al,Ni)5相,有少量的Mg17La2、La(Al,Co)5和MgNi2相;电化学测试结果表明,合金易活化,Mg含量的增加使合金电极的放电容量下降,但是能够提高合金电极的充放电电压。