5-1-稀土储氢材料(共77张)
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• 氢取代化石燃料能最大限度地 减弱温室效应
第6页，共77页。
• 如果按每千克燃料所放出的热量来进行计算，
氢气为120918KJ，液化气为45367KJ。 • 氢能不但是一种高效，干净，无毒，无二
次污染的理想能源，而且氢的储量用之不尽， 加上氢能应用广泛(guǎngfàn)、适应性强、可用 作燃料电池发电，也可用于氢能汽车、化学 热泵等。因此，氢能的开发和利用成为世界 各国特别关注的科技领域。
是极为(jíwéi)有利的。 汽车用贮氢材料的要求： 工作压力（105~106Pa），储氢量（4%~5%）， 工作温度（273~373K）要同时满足3个指标。
第16页，共77页。
当今汽车工业给环境带来恶劣的影响， 因此(yīncǐ)汽车工业一直期望用以氢为能源的 燃料电池驱动的环境友好型汽车来替代。
T1,P1 T2,P2
MH x(s) +ΔH
第26页，共77页。
3个反应 过程： (fǎnyìng)
1.开始吸收小量氢后，形成合氢固
1
溶体（相），合金结构保持不变 ，其固溶度[H]M与固溶体平衡氢
压的平方根成正比：
p1/ 2 H2
[H]M
固溶体进一步与氢反应，产生相
2
变，生成氢化物相（相）：
x是固溶体中的氢平衡 浓度， y是合金氢化物 中氢的浓度，一般yx,
第11页，共77页。
从表中可知，金属氢化物的氢密度(mìdù)与液态氢、
固态氢的相当，约是氢气的1000倍。
第12页，共77页。
另外，一般贮氢材料中，氢分解压较低，所 以用金属(jīnshǔ)氢化物贮氢时并不必用 101.3MPa(1000atm)的耐压钢瓶。
第13页，共77页。
不同储氢方式(fāngshì)的比较
影响p-c-T曲线平台压的因素
• B位替代：以金属Mn、Al、Co、Fe、Cr等元素
替代B侧的Ni，均使氢化物的稳定性增加，平 台压降低。因为这样元素的原子半径均大于Ni 的原子半径。
3. 温度：
温度对平台压的影响很大。因为吸氢形成氢 化物是一个放热反应，所以(suǒyǐ)提高温度降低氢 化物的稳定性，提高平台压。反之，合金的稳 定性增加，平台压降低。
第23页，共77页。
• 3）利用其选择性吸氢的特点，可用于氢的 回收。4）利用其温度-压力变换特性，可以
实现热能和机械能的转换，制成热泵，热管，
氢气(qīnɡ qì)压缩器、氢气(qīnɡ qì)发电机等。5）利 用贮氢材料-氢气系统制成燃气发动机，用于 氢能汽车、氢能飞机和氢能船舶。6）利用 其加氢催化性能可制成催化剂，用于甲烷 合成、氨合成等加氢反应中。7）可作为
LaNi5 3H 2 P1,T1 LaNi5 H 6 H
第36页，共77页。
• 影响平台压的根本原因是氢化物的生成焓 大小，生成焓越大，平台压越低。
• 影响合金生成焓大小的主要(zhǔyào)因素是合金 的成分。平台压低有利于吸氢而不利于放 氢，平台压高有利于放氢而不利于吸氢。
第37页，共77页。
第27页，共77页。
反应中所能吸收和释 放氢的比例，即贮氢 效率=(y-x)/y
再提高氢压，金属中的氢
3 含量略有增加。
这个反应是可逆反应，吸氢时放热，吸热时放出氢气，不论 是吸氢反应还是放氢反应，都与系统温度、压力及合金(héjīn) 成分有关。根据Gibbs相律，温度一定时，反应有一定的平衡 压力。贮氢合金-氢气的平衡图可由压力(p)-浓度(c)等温线表 示。
第9页，共77页。
贮氢材料的作用相当于贮氢容器。 贮氢材料在室温和常压条件下能迅速吸氢(H2)
并反应生成氢化物，使氢以金属氢化物的形式贮 存起来，在需要的时候(shíhou)，适当加温或减小
压力使这些贮存着的氢释放出来以供使用。
第10页，共77页。
贮氢材料中，氢密度极高，下表列 出几种金属(jīnshǔ)氢化物中氢贮量及其他 氢形态中氢密度值。
金属储氢 （贮氢合金）
第20页，共77页。
• 贮氢合金： 与氢反应的金属有2种： • 1种是容易(róngyì)与氢反应，能大量吸氢，形
成稳定的氢化物，并放出大量的热，这些
金属主要有ⅠA-ⅤB族金属，如Ti, Zr, Ca, Mg, V, Nb, RE, 它们与氢反应为放热反应 （ΔH<0）
放热型金属 强键合氢化物 控制储氢量
气态储氢： 1) 能量密度低
2) 不太安全
1) 液化储氢： 1) 能耗高 2) 对储罐绝热性能要求高
固态储氢的优势：
1) 体积储氢容量高
2) 无需高压及隔热容器
3) 安全性好，无爆炸危险 4) 可得到高纯氢，提高氢的附加值
第14页，共77页。
体积 比较 (tǐjī)
第15页，共77页。
可见，利用金属氢化物贮存氢从容积来看
第7页，共77页。
如果进一步用太阳能以海水制氢，则可 实现无公害能源系统。
在以氢作为能源媒体的氢能体系中， 氢的贮存与运输是实际应用中的关键。
贮氢材料就是(jiùshì)作为氢的贮存与运输
媒体而成为当前材料研究的一个热点项 目。
第8页，共77页。
定义： 贮氢材料(Hydrogen storage materials)是在通常条件下能可逆地大量吸 收和放出(fànɡ chū)氢气的特种金属材料。
其氢化物在室温附近的氢分解(fēnjiě)压很低而不适于 做贮氢材料。
第，共77页。
金属间化合物中，放热型金属组分的作用是 借助它与氢牢固结合，将氢吸贮在金属内部；
与氢无亲和力的吸热型金属，使合金的氢化 物具有适度的氢分解压。
另外，金属间化合物生成热的大小对形成 (xíngchéng)氢化物时的生成焓大小有一定的影响。
第17页，共77页。
对于以氢为能源的燃料电池驱动汽车来说， 不仅要求贮氢系统的氢密度高，而且要求氢所占
贮氢系统的质量分数要高(估算(ɡū suàn)须达到(H) =6.5％)，当前的金属氢化物贮氢技术还不能满足
此要求。
因此，高容量贮氢系统是贮氢材料研究中 长期探求的目标。
第18页，共77页。
贮氢材料的发现和应用研究(yánjiū)始于20世纪60年 代，1960年发现镁(Mg)能形成MgH2，其吸氢量高达 (H)＝7.6％，但反应速度慢。
第21页，共77页。
• 2种是：金属与氢的亲和力小，但氢很容易 在其中移动，氢在这些元素中的溶解度小， 通常条件下不生成化物，主要(zhǔyào)是ⅥBⅧB过渡族金属，如Fe，Co，Ni，Cr， Cu，Al等，氢溶于这些金属时为吸热反应 （ ΔH>0 ）
吸热型金属 弱键合氢化物 控制可逆性
第22页，共77页。
第五章 稀土贮氢材料(cáiliào)
LOGO
第1页，共77页。
contents
1
一、贮氢材料(cáiliào)概述
2
二、贮氢合金的基本原理
3
三、贮氢合金的评价
4
四、贮氢材料分类
5
五、稀土贮氢材料的制备
6
六、稀土贮氢合金的应用
第2页，共77页。
一、贮氢材料 概述 (cáiliào)
•据估计，占世界目前耗能80%的化石燃
第34页，共77页。
影响p-c-T曲线平台压的因素
（依据这一原理，可以设计高温(gāowēn)和低温下 使用的贮氢材料，也就是通过调节合金的成分，使 合金在使用温度下有适中的平台压力）
根本的原因是，凡使体系的内能增加的因素均
使氢化物的稳定性下降，平台压升高。
第35页，共77页。
• 氢在储氢材料中的吸收和释放(shìfàng)，取决于金属和 氢的相平衡关系，影响相平衡的因素有温度、压力 和组成，因此这些参数可用于控制氢的吸收和释放。
第40页，共77页。
F=2-2+2=2，即使温度不变，压力也要发生变化。 在平台区，即AB段内，P=3（，相和气体氢）， 所以F=1,如温度不变，则压力也不随组成变化。在
B点以后，P包括相和气体氢，F=2，压力随温 度和组成变化。
第30页，共77页。
p-c-T曲线(qūxiàn)
• p-c-T曲线是衡量贮氢材料热力学性能的重要 特征曲线。
第28页，共77页。
分解压力-组成(zǔ chénɡ)等温曲线（P-C-T曲线） --理想形状
为何会 产生平 台区？
第29页，共77页。
Gibbs 相率解释 平台区 (jiěshì)
• 吉布斯相率：F(自由度)=C(组分)-P(相数)+2 • 该体系的组分为金属和氢，即C=2，则F=4-P • 对于0A段，即氢的固溶区内，P=2（金属和氢），
热能、太阳能、地热能、核能和风能的贮存 介质。
第24页，共77页。
储氢材料 的分类 (cáiliào)
第25页，共77页。
二、贮氢合金(héjīn)的基本原理
1 贮氢合金的热力学
– 在一定温度和压力下，许多金属，合金和金属间化合物（Me）与
气态H2可逆反应生成,反应分3步进行。
M(s) + x/2 H2(g)
第5页，共77页。
氢能源(néngyuán)
• 重量最轻的元素。标准状态下， 密度为 0.8999g/l，－252.7℃ 时，可成为液体，若将压力增 大到数百个大气压，液氢可变 为金属氢。
• (除核燃料外) 氢的发热值是 所有化石燃料、化工燃料和生 物燃料中最高的，为 142,351kJ/kg，是汽油发热值 的3倍。
影响p-c-T曲线(qūxiàn)平台压的因 素
平台压的物理本质
平台压的物理本质是金属氢化物的稳定性。合 金的平台压越低，越有利于吸氢而不利于放氢， 反之，有利于放氢而不利于吸氢。贮氢材料要求 具有良好的可逆吸放氢的能力，因此平台压应当
适当。
第32页，共77页。
影响(yǐngxiǎng)p-c-T曲线平台压的因素
• 化石能源的使用正在给地球造成巨大 的生态灾难－温室效应、酸雨、地震 等严重威胁地球动植物的生存！！！
• 人类的出路何在？－新能源研究势在必
行！！！
第4页，共77页。
能源 概况 (néngyuán)
H2O 电解 H2 O2
水是地球上最丰富的一种化合 物。全球约有四分之三的面积 覆盖着水
如何利用这样强大的资源
1964年，研制出Mg2Ni，其吸氢量为(H)=3.6％， 能在室温下吸氢和放氢，250 ℃时放氢压力约0.1MPa，
成为最早具有应用价值的贮氢材料。
第19页，共77页。
同年在研究稀土化合物时发现了LaNi5 具有优异的吸氢特性;
1974年又发现了TiFe贮氢材料。LaNi5
和TiFe是目前(mùqián)性能最好的贮氢材料。
• 通过曲线可以了解金属氢化物中能含多少氢 (%)和任一温度下的分解压力值。
• 吸氢和释氢时，虽然在同一温度，但压力不同， 这种现象称为滞后，作为储氢材料，滞后应越 小越好。
• p-c-T曲线的 平台压力、平台宽度与倾斜度、平
台起始浓度和滞后效应是常规鉴定贮氢合金吸放 氢性能的主要指标。
第31页，共77页。
• 目前开发的贮氢合金，基本上都是将放热 型金属和吸热型金属组合在一起。
• 某种合金与氢在一定压力下反应生成合 金氢化物，把氢贮存起来，除同时产生 热能可以利用外，还有多种功能：1）
利用其吸氢密度大的特性作为吸氢材料，
可解决氢的贮存。2）做二次电池(diànchí)的负
极材料，制成小型民用或汽车用电池(diànchí)。
料(煤炭、石油、天然气)的最终可采量
相当于33730亿 吨原煤，而世界能耗正以 年5%的速度增长，预计只够人类使用一二
百年。随着石油、天然气 等优质能源的逐 步枯竭，新能源的开发利用还没有重大突破， 目前世界正处在被称为“青黄 不接”的能 源低谷时期。
第3页，共77页。
• 化石能源的有限性与人类需求的无限性－ 石油(shíyóu)、煤炭等主要能源将在未来数十 年至数百年内枯竭！！！
• 贮氢合金形成氢化物的反应(fǎnyìng)焓和反应 (fǎnyìng)熵有非常重要的意义。
• 在同类合金中ΔH数值越大，其平衡分解 压越低，生产的氢化物越稳定。
• 生成焓就是合金形成氢化物的生成热， 负值越大，氢化物越稳定。
第38页，共77页。
氢化物生成焓 H为-7～-11 kcal/mol·H2的 金属仅有V族金属元素中的V、Nb、Ta等，因
1.晶胞体积大小 凡是使晶胞体积增大的因素，均使氢化物的稳定
性增加，平台压降低；反之，使氢化物的稳定性下降， 平台压升高。 2.合金成分
例：LaNi5 A位替代：以任何元素替代A侧的La,均使晶胞体积
减小，使氢化物的稳定性降低，平台压升高。因为 在所有的吸氢元素中，La原子半径最大；
第33页，共77页。
第6页，共77页。
• 如果按每千克燃料所放出的热量来进行计算，
氢气为120918KJ，液化气为45367KJ。 • 氢能不但是一种高效，干净，无毒，无二
次污染的理想能源，而且氢的储量用之不尽， 加上氢能应用广泛(guǎngfàn)、适应性强、可用 作燃料电池发电，也可用于氢能汽车、化学 热泵等。因此，氢能的开发和利用成为世界 各国特别关注的科技领域。
是极为(jíwéi)有利的。 汽车用贮氢材料的要求： 工作压力（105~106Pa），储氢量（4%~5%）， 工作温度（273~373K）要同时满足3个指标。
第16页，共77页。
当今汽车工业给环境带来恶劣的影响， 因此(yīncǐ)汽车工业一直期望用以氢为能源的 燃料电池驱动的环境友好型汽车来替代。
T1,P1 T2,P2
MH x(s) +ΔH
第26页，共77页。
3个反应 过程： (fǎnyìng)
1.开始吸收小量氢后，形成合氢固
1
溶体（相），合金结构保持不变 ，其固溶度[H]M与固溶体平衡氢
压的平方根成正比：
p1/ 2 H2
[H]M
固溶体进一步与氢反应，产生相
2
变，生成氢化物相（相）：
x是固溶体中的氢平衡 浓度， y是合金氢化物 中氢的浓度，一般yx,
第11页，共77页。
从表中可知，金属氢化物的氢密度(mìdù)与液态氢、
固态氢的相当，约是氢气的1000倍。
第12页，共77页。
另外，一般贮氢材料中，氢分解压较低，所 以用金属(jīnshǔ)氢化物贮氢时并不必用 101.3MPa(1000atm)的耐压钢瓶。
第13页，共77页。
不同储氢方式(fāngshì)的比较
影响p-c-T曲线平台压的因素
• B位替代：以金属Mn、Al、Co、Fe、Cr等元素
替代B侧的Ni，均使氢化物的稳定性增加，平 台压降低。因为这样元素的原子半径均大于Ni 的原子半径。
3. 温度：
温度对平台压的影响很大。因为吸氢形成氢 化物是一个放热反应，所以(suǒyǐ)提高温度降低氢 化物的稳定性，提高平台压。反之，合金的稳 定性增加，平台压降低。
第23页，共77页。
• 3）利用其选择性吸氢的特点，可用于氢的 回收。4）利用其温度-压力变换特性，可以
实现热能和机械能的转换，制成热泵，热管，
氢气(qīnɡ qì)压缩器、氢气(qīnɡ qì)发电机等。5）利 用贮氢材料-氢气系统制成燃气发动机，用于 氢能汽车、氢能飞机和氢能船舶。6）利用 其加氢催化性能可制成催化剂，用于甲烷 合成、氨合成等加氢反应中。7）可作为
LaNi5 3H 2 P1,T1 LaNi5 H 6 H
第36页，共77页。
• 影响平台压的根本原因是氢化物的生成焓 大小，生成焓越大，平台压越低。
• 影响合金生成焓大小的主要(zhǔyào)因素是合金 的成分。平台压低有利于吸氢而不利于放 氢，平台压高有利于放氢而不利于吸氢。
第37页，共77页。
第27页，共77页。
反应中所能吸收和释 放氢的比例，即贮氢 效率=(y-x)/y
再提高氢压，金属中的氢
3 含量略有增加。
这个反应是可逆反应，吸氢时放热，吸热时放出氢气，不论 是吸氢反应还是放氢反应，都与系统温度、压力及合金(héjīn) 成分有关。根据Gibbs相律，温度一定时，反应有一定的平衡 压力。贮氢合金-氢气的平衡图可由压力(p)-浓度(c)等温线表 示。
第9页，共77页。
贮氢材料的作用相当于贮氢容器。 贮氢材料在室温和常压条件下能迅速吸氢(H2)
并反应生成氢化物，使氢以金属氢化物的形式贮 存起来，在需要的时候(shíhou)，适当加温或减小
压力使这些贮存着的氢释放出来以供使用。
第10页，共77页。
贮氢材料中，氢密度极高，下表列 出几种金属(jīnshǔ)氢化物中氢贮量及其他 氢形态中氢密度值。
金属储氢 （贮氢合金）
第20页，共77页。
• 贮氢合金： 与氢反应的金属有2种： • 1种是容易(róngyì)与氢反应，能大量吸氢，形
成稳定的氢化物，并放出大量的热，这些
金属主要有ⅠA-ⅤB族金属，如Ti, Zr, Ca, Mg, V, Nb, RE, 它们与氢反应为放热反应 （ΔH<0）
放热型金属 强键合氢化物 控制储氢量
气态储氢： 1) 能量密度低
2) 不太安全
1) 液化储氢： 1) 能耗高 2) 对储罐绝热性能要求高
固态储氢的优势：
1) 体积储氢容量高
2) 无需高压及隔热容器
3) 安全性好，无爆炸危险 4) 可得到高纯氢，提高氢的附加值
第14页，共77页。
体积 比较 (tǐjī)
第15页，共77页。
可见，利用金属氢化物贮存氢从容积来看
第7页，共77页。
如果进一步用太阳能以海水制氢，则可 实现无公害能源系统。
在以氢作为能源媒体的氢能体系中， 氢的贮存与运输是实际应用中的关键。
贮氢材料就是(jiùshì)作为氢的贮存与运输
媒体而成为当前材料研究的一个热点项 目。
第8页，共77页。
定义： 贮氢材料(Hydrogen storage materials)是在通常条件下能可逆地大量吸 收和放出(fànɡ chū)氢气的特种金属材料。
其氢化物在室温附近的氢分解(fēnjiě)压很低而不适于 做贮氢材料。
第，共77页。
金属间化合物中，放热型金属组分的作用是 借助它与氢牢固结合，将氢吸贮在金属内部；
与氢无亲和力的吸热型金属，使合金的氢化 物具有适度的氢分解压。
另外，金属间化合物生成热的大小对形成 (xíngchéng)氢化物时的生成焓大小有一定的影响。
第17页，共77页。
对于以氢为能源的燃料电池驱动汽车来说， 不仅要求贮氢系统的氢密度高，而且要求氢所占
贮氢系统的质量分数要高(估算(ɡū suàn)须达到(H) =6.5％)，当前的金属氢化物贮氢技术还不能满足
此要求。
因此，高容量贮氢系统是贮氢材料研究中 长期探求的目标。
第18页，共77页。
贮氢材料的发现和应用研究(yánjiū)始于20世纪60年 代，1960年发现镁(Mg)能形成MgH2，其吸氢量高达 (H)＝7.6％，但反应速度慢。
第21页，共77页。
• 2种是：金属与氢的亲和力小，但氢很容易 在其中移动，氢在这些元素中的溶解度小， 通常条件下不生成化物，主要(zhǔyào)是ⅥBⅧB过渡族金属，如Fe，Co，Ni，Cr， Cu，Al等，氢溶于这些金属时为吸热反应 （ ΔH>0 ）
吸热型金属 弱键合氢化物 控制可逆性
第22页，共77页。
第五章 稀土贮氢材料(cáiliào)
LOGO
第1页，共77页。
contents
1
一、贮氢材料(cáiliào)概述
2
二、贮氢合金的基本原理
3
三、贮氢合金的评价
4
四、贮氢材料分类
5
五、稀土贮氢材料的制备
6
六、稀土贮氢合金的应用
第2页，共77页。
一、贮氢材料 概述 (cáiliào)
•据估计，占世界目前耗能80%的化石燃
第34页，共77页。
影响p-c-T曲线平台压的因素
（依据这一原理，可以设计高温(gāowēn)和低温下 使用的贮氢材料，也就是通过调节合金的成分，使 合金在使用温度下有适中的平台压力）
根本的原因是，凡使体系的内能增加的因素均
使氢化物的稳定性下降，平台压升高。
第35页，共77页。
• 氢在储氢材料中的吸收和释放(shìfàng)，取决于金属和 氢的相平衡关系，影响相平衡的因素有温度、压力 和组成，因此这些参数可用于控制氢的吸收和释放。
第40页，共77页。
F=2-2+2=2，即使温度不变，压力也要发生变化。 在平台区，即AB段内，P=3（，相和气体氢）， 所以F=1,如温度不变，则压力也不随组成变化。在
B点以后，P包括相和气体氢，F=2，压力随温 度和组成变化。
第30页，共77页。
p-c-T曲线(qūxiàn)
• p-c-T曲线是衡量贮氢材料热力学性能的重要 特征曲线。
第28页，共77页。
分解压力-组成(zǔ chénɡ)等温曲线（P-C-T曲线） --理想形状
为何会 产生平 台区？
第29页，共77页。
Gibbs 相率解释 平台区 (jiěshì)
• 吉布斯相率：F(自由度)=C(组分)-P(相数)+2 • 该体系的组分为金属和氢，即C=2，则F=4-P • 对于0A段，即氢的固溶区内，P=2（金属和氢），
热能、太阳能、地热能、核能和风能的贮存 介质。
第24页，共77页。
储氢材料 的分类 (cáiliào)
第25页，共77页。
二、贮氢合金(héjīn)的基本原理
1 贮氢合金的热力学
– 在一定温度和压力下，许多金属，合金和金属间化合物（Me）与
气态H2可逆反应生成,反应分3步进行。
M(s) + x/2 H2(g)
第5页，共77页。
氢能源(néngyuán)
• 重量最轻的元素。标准状态下， 密度为 0.8999g/l，－252.7℃ 时，可成为液体，若将压力增 大到数百个大气压，液氢可变 为金属氢。
• (除核燃料外) 氢的发热值是 所有化石燃料、化工燃料和生 物燃料中最高的，为 142,351kJ/kg，是汽油发热值 的3倍。
影响p-c-T曲线(qūxiàn)平台压的因 素
平台压的物理本质
平台压的物理本质是金属氢化物的稳定性。合 金的平台压越低，越有利于吸氢而不利于放氢， 反之，有利于放氢而不利于吸氢。贮氢材料要求 具有良好的可逆吸放氢的能力，因此平台压应当
适当。
第32页，共77页。
影响(yǐngxiǎng)p-c-T曲线平台压的因素
• 化石能源的使用正在给地球造成巨大 的生态灾难－温室效应、酸雨、地震 等严重威胁地球动植物的生存！！！
• 人类的出路何在？－新能源研究势在必
行！！！
第4页，共77页。
能源 概况 (néngyuán)
H2O 电解 H2 O2
水是地球上最丰富的一种化合 物。全球约有四分之三的面积 覆盖着水
如何利用这样强大的资源
1964年，研制出Mg2Ni，其吸氢量为(H)=3.6％， 能在室温下吸氢和放氢，250 ℃时放氢压力约0.1MPa，
成为最早具有应用价值的贮氢材料。
第19页，共77页。
同年在研究稀土化合物时发现了LaNi5 具有优异的吸氢特性;
1974年又发现了TiFe贮氢材料。LaNi5
和TiFe是目前(mùqián)性能最好的贮氢材料。
• 通过曲线可以了解金属氢化物中能含多少氢 (%)和任一温度下的分解压力值。
• 吸氢和释氢时，虽然在同一温度，但压力不同， 这种现象称为滞后，作为储氢材料，滞后应越 小越好。
• p-c-T曲线的 平台压力、平台宽度与倾斜度、平
台起始浓度和滞后效应是常规鉴定贮氢合金吸放 氢性能的主要指标。
第31页，共77页。
• 目前开发的贮氢合金，基本上都是将放热 型金属和吸热型金属组合在一起。
• 某种合金与氢在一定压力下反应生成合 金氢化物，把氢贮存起来，除同时产生 热能可以利用外，还有多种功能：1）
利用其吸氢密度大的特性作为吸氢材料，
可解决氢的贮存。2）做二次电池(diànchí)的负
极材料，制成小型民用或汽车用电池(diànchí)。
料(煤炭、石油、天然气)的最终可采量
相当于33730亿 吨原煤，而世界能耗正以 年5%的速度增长，预计只够人类使用一二
百年。随着石油、天然气 等优质能源的逐 步枯竭，新能源的开发利用还没有重大突破， 目前世界正处在被称为“青黄 不接”的能 源低谷时期。
第3页，共77页。
• 化石能源的有限性与人类需求的无限性－ 石油(shíyóu)、煤炭等主要能源将在未来数十 年至数百年内枯竭！！！
• 贮氢合金形成氢化物的反应(fǎnyìng)焓和反应 (fǎnyìng)熵有非常重要的意义。
• 在同类合金中ΔH数值越大，其平衡分解 压越低，生产的氢化物越稳定。
• 生成焓就是合金形成氢化物的生成热， 负值越大，氢化物越稳定。
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氢化物生成焓 H为-7～-11 kcal/mol·H2的 金属仅有V族金属元素中的V、Nb、Ta等，因
1.晶胞体积大小 凡是使晶胞体积增大的因素，均使氢化物的稳定
性增加，平台压降低；反之，使氢化物的稳定性下降， 平台压升高。 2.合金成分
例：LaNi5 A位替代：以任何元素替代A侧的La,均使晶胞体积
减小，使氢化物的稳定性降低，平台压升高。因为 在所有的吸氢元素中，La原子半径最大；
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