轻金属配位氢化物储氢体系

实现氢能有效利用的关键技术是开发安全、经济、高效的氢能储运体系。在目前所有的储氢技术中,固态材料化学储氢因其储氢密度大、可循环使用、安全方便储运等优势成为人们关注的焦点;配位氢化物储氢材料是现有储氢材料中体积和质量储氢密度最高的储氢材料。其中,具有高储氢密度、储氢性能优良的轻金属配位氢化物储氢材料是配位氢化物储氢领域研究的重点,目前已经取得了大量成果。本文论述了主要轻金属配位氢化物储氢体系的研究进展,包括硼氢化物储氢体系、铝氢化物储氢体系、氨基化物储氢体系等,阐述和总结了其热解反应机理、动力学性能、晶体结构、最新研究现状,最后对该领域的研究方向进行了总结和展望,指出二元或多元复合储氢体系、高效纳米粒子催化剂和储氢反应环境的综合协同效应将会成为储氢领域未来的研究趋势和重要研究方向。

过渡金属配位铝氢化物的研究进展

固态储氢具有体积密度高、储运方便、安全性好等优势,是目前最具发展前景的储氢方式之一。开发在低温(<80℃)条件下具备可逆储氢能力的氢化物对拓展固态储氢技术的应用具有重要意义。过渡金属配位铝氢化物的热力学稳定性较低,有可能满足固态储氢系统的低温应用要求,具有潜在的基础研究和应用价值。系统性介绍了过渡金属配位铝氢化物的研究进展,包括氢化物的制备方法、结构和性能表征以及储氢机理等方面的研究动态,并讨论了其发展面临的主要问题和发展趋势,为过渡金属配位铝氢化物的深入研究提供参考。

储氢材料在高能固体火箭推进剂中的应用

系统介绍了金属氢化物、金属配位氢化物、金属氮氢化合物以及氨硼烷等储氢材料,在此基础上总结了储氢合金、轻金属氢化物和金属硼氢化合物在高能固体火箭推进剂领域的应用研究进展,指出上述储氢材料能够促进推进剂组分的分解,改善推进剂的燃烧性能并提高推进剂的能量性能;同时分析了各类储氢材料在高能固体推进剂中的应用前景和制约因素,提出金属氢化物和金属配位氢化物是可能应用于高能固体火箭推进剂的储氢材料;同时,需重点关注储氢材料对氧气和水的高敏感性以及与推进剂的相容性差等可能的制约因素。附参考文献37篇。

NaAlH_4储氢材料的研究

为了探讨金属配位氢化物能否成为高容量的储氢材料,介绍了金属配位氢化物NaAlH 4的储氢性质、催化反应机理、动力学性质、微观结构等方面的成果,旨在为储氢研究工作者提供有益的参考.结果表明,加大对金属原子的长程转移现象、粒度大小的影响及催化活性的研究,可使金属配位氢化NaAlH 4有望代替过渡金属作为储氢载体;同时,也展望了配位氢化物储氢材料的研究方向及应用前景.

第一性原理计算MAlH_4(M=Na,K)的结构和弹性性质

基于密度泛函理论研究并比较了两种储氢材料NaAlH4和KAlH4的晶格参数,弹性性质和电子结构.计算结果表明NaAlH4和KAlH4都是绝缘体,Al—H之间是共价键,M(M=Na,K)与AlH4之间是离子键.NaAlH4和KAlH4的弹性常数都比较小而且NaAlH4的弹性常数要大于KAlH4的弹性常数,对此给予了解释.

车载高质量密度固态储氢材料研究进展

高密度储氢是制约氢燃料电池汽车发展的技术瓶颈之一,相较于高压气态和低温液态等储氢方式,固态储氢体积储氢密度高、安全性好,发展前景良好。分析和总结了燃料电池电动汽车的应用对车载固态储氢的技术要求,包括固态储氢材料的储氢密度、吸放氢动力学、热力学、可逆性、循环寿命、成本以及安全性等;介绍了氢化镁、硼氢化物、铝氢化物、氨基化物等高密度储氢材料的储氢原理及其优缺点,综述了纳米化改性、催化剂改性、元素掺杂改性和构筑复合储氢体系等改善高密度固态储氢材料性能方法,重点评述了采用不同改进措施的氢化镁、硼氢化物、铝氢化物、氨基化物的研究进展。通过分析对比不同体系以及不同改进措施下的固态储氢材料及其性能,总结出研发采用轻质多孔框架材料并配合高效轻质催化剂的复合材料,是改善固态储氢性能的有效途径。