轻质储氢材料的理论模拟研究进展

综述了近期有关轻质储氢材料(以轻元素为基础组成的储氢材料)的理论模拟进展情况,包括对于这类材料的晶体结构预测、掺杂改性机理研究以及复合储氢体系的化学反应过程研究等。指出轻质储氢材料代表了一大类已开发的和尚未开发的储氢体系,通过基于第一性原理的理论计算可以快速地筛选出具有合适热力学性质的高容量储氢反应;认为新近发展的晶体结构预测方法将在新型轻质储氢材料的理论设计上发挥重要作用。

轻质储氢材料改性与热力学调控进展

为解决环境与能源问题,氢能作为一种理想的二次能源,受到国内外研究者的关注。众多储氢方式中,固态储氢能量密度高、安全性好,被认为是最具有发展前景的储氢方式之一。由轻质元素组成的储氢材料(包含金属氢化物、硼氢化物、铝氢化物、氨基氢化物、氨硼烷)因其具有高的储能密度成为储氢领域的研究热点。本文从热力学角度出发,对几种轻质储氢材料的研究进展,尤其是材料的改性进行了总结,并对轻质储氢材料的发展趋势进行了展望。

Li-Mg-N-H储氢材料储氢性能测试方法研究

采用等容法研究了机械球磨工艺制备的Li-Mg-N-H材料储氢性能,结果发现,在室温下采用氦气对样品室体积进行标定时,由于Li-Mg-N-H材料对氦气有一定量的物理吸附,造成准确Li-Mg-N-H材料样品体积标定误差,进而造成Li-Mg-N-H储氢材料在503 K下放氢容量随压力的降低而增加异常变化。为准确标定样品体积,通过对Li-Mg-N-H材料室温氦气吸附容量测定,并采用迭代计算方法获得准确的储氢材料样品体积,进而测定Li-Mg-N-H储氢材料503 K下放氢PCT曲线,其表现为放氢容量随压力降低而减小的正常变化规律。Li-Mg-N-H储氢材料503 K,9.6 MPa氢压下的最大储氢容量为4.81%(质量分数),放氢过程表现为单一放氢平台特性。