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1、一、緒言氫-二十一世紀(jì)的綠色能源9/29/20211鍛蹦銥惡劉盛漢背輥捧搔兇瘋接遺湘殆氰罰腿吞兔猜岔屋悼餓偏仕帆蹤抓5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金1.1能源危機(jī)與環(huán)境問題化石能源的有限性與人類需求的無限性-石油、煤炭等主要能源將在未來數(shù)十年至數(shù)百年內(nèi)枯竭?。。。萍既?qǐng)?bào),2004年2月25日,第二版)化石能源的使用正在給地球造成巨大的生態(tài)災(zāi)難-溫室效應(yīng)、酸雨等嚴(yán)重威脅地球動(dòng)植物的生存?。?!人類的出路何在?-新能源研究勢(shì)在必行?。?!帶鑰嘶按東棟妓念艘味顧淺就崇眼蓮冕鞏羚次聲鼎
2、吻系漳撈溢羞句侄犯坑5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金1.2氫能開發(fā),大勢(shì)所趨氫是自然界中最普遍的元素,資源無窮無盡-不存在枯竭問題氫的熱值高,燃燒產(chǎn)物是水-零排放,無污染,可循環(huán)利用氫能的利用途徑多-燃燒放熱或電化學(xué)發(fā)電氫的儲(chǔ)運(yùn)方式多-氣體、液體、固體或化合物9/29/20213衰受該均蘭墻謊龍梭興更烘迂襄蕭黃棲褲童白巴敝緞撅弧啪柳解削烏禽兌5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金1.3實(shí)現(xiàn)氫能經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵技術(shù)廉價(jià)而又高效的制氫技術(shù)安全高效的儲(chǔ)氫技術(shù)-開發(fā)新型高效的
3、儲(chǔ)氫材料和安全的儲(chǔ)氫技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急車用氫氣存儲(chǔ)系統(tǒng)目標(biāo):IEA:質(zhì)量?jī)?chǔ)氫容量>5%;體積容量>50kg(H2)/m3DOE:>6.5%,>62kg(H2)/m39/29/20214安瓦靛敢業(yè)鈴蔗悄根靈近折穢皂科桌家泣武蘇孝煉泌汐僥儡概罰宮咎信低5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金9/29/20215氣態(tài)儲(chǔ)氫:能量密度低不太安全液化儲(chǔ)氫:能耗高對(duì)儲(chǔ)罐絕熱性能要求高俯榔促認(rèn)呼志配滇造壟琢而接蛙蕉頹欲捌紡租析烤荔靡縱啤垣民瘴滄育盯5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金9/
4、29/20216固態(tài)儲(chǔ)氫的優(yōu)勢(shì):體積儲(chǔ)氫容量高無需高壓及隔熱容器安全性好,無爆炸危險(xiǎn)可得到高純氫,提高氫的附加值嫡林替靡繡酣纂奶貝舌淑藐卯落記議蚊否流泄罰凡啞螢眾培轎腳草持洪骨5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金2.1體積比較9/29/20217椅節(jié)獸艾顆冪平炸耗歪也梁半響遜著噓濟(jì)徹量熱畸走驗(yàn)撻貨庇培撥球掖劃5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金9/29/202182.2氫含量比較咖驗(yàn)自啊杖乘醞瘓癥搭詐抗館跡手縷淡器咬檄凹眾漏巫匣責(zé)刺婦俗帕糊鉸5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶
5、合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金9/29/20219三、儲(chǔ)氫材料技術(shù)現(xiàn)狀3.1金屬氫化物3.2配位氫化物3.3納米材料軸奸月留裹修佃攜益鼓授賄嶄訃攀遙召疏犧嗜癬拳稍幅文靡望肆哭堰彈倦5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金9/29/202110金屬氫化物儲(chǔ)氫特點(diǎn)反應(yīng)可逆氫以原子形式儲(chǔ)存,固態(tài)儲(chǔ)氫,安全可靠較高的儲(chǔ)氫體積密度Abs.Des.M+x/2H2MHx+?H搓桃償框差呸裝澳不虐至積鑰揩二穢暑彬堰唁字脈坤降商瑞沙需娩汝駛臺(tái)5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金9/29
6、/2021113.1金屬氫化物儲(chǔ)氫目前研制成功的:稀土鑭鎳系鈦鐵系鎂系鈦/鋯系膨鞍彈牌另訪幽乞莊籮克碧昂粳寶便幽坑北參猿款疤耀電行校栓延扼锨九5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金9/29/202112稀土鑭鎳系儲(chǔ)氫合金典型代表:LaNi5,荷蘭Philips實(shí)驗(yàn)室首先研制特點(diǎn):活化容易平衡壓力適中且平坦,吸放氫平衡壓差小抗雜質(zhì)氣體中毒性能好適合室溫操作經(jīng)元素部分取代后的MmNi3.55Co0.75Mn0.47Al0.3(Mm混合稀土,主要成分La、Ce、Pr、Nd)廣泛用于鎳/氫
7、電池甕瞇祝鴦除緯駁獵抗諄河擇私滔俺萄癬蒼琢傳軋李合壁弛醚力炊欺銹劑蕭5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金9/29/202113鈦鐵系典型代表:TiFe,美Brookhaven國(guó)家實(shí)驗(yàn)室首先發(fā)明價(jià)格低室溫下可逆儲(chǔ)放氫易被氧化活化困難抗雜質(zhì)氣體中毒能力差實(shí)際使用時(shí)需對(duì)合金進(jìn)行表面改性處理汗兢鄂疲刁抗川譴邯?dú)┏暾Z桌湃險(xiǎn)贛啤諜魯彼菊蜀聰壁賴幟訂蹲毒緣緬5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金9/29/202114鎂系典型代表:Mg2Ni,美Brookhaven國(guó)家實(shí)驗(yàn)室首先
8、報(bào)道儲(chǔ)氫容量高資源豐富價(jià)格低廉放氫溫度高(250-300℃)放氫動(dòng)力學(xué)性能較差改進(jìn)方法:機(jī)械合金化-加TiFe和CaCu5球磨,或復(fù)合籌倉呢不沙競(jìng)幸矗滔靳子阮咎顏旬活周嘛性質(zhì)怒歧磅狠盧巧佑脫茍甫渦灤5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金5.儲(chǔ)氫材料和形狀記憶合金9/29/202115鈦/鋯系具有Laves相結(jié)構(gòu)的金屬間化合物原子間隙由四面體構(gòu)成,間隙多,有利于氫原子的吸附TiMn1.5H2.5日本松下(1.8%)Ti0.90Zr0.1Mn1.4V0.2Cr0.4活性好用于:氫汽車儲(chǔ)氫、電池負(fù)極Ovinic栽