镁基储氢材料对二硫化碳的加氢反应特性
镁基储氢合金
镁基储氢合金什么是镁基储氢合金？镁基储氢合金是一种将氢气吸附在镁基合金中储存的新型材料。
镁基合金由镁和其他金属或非金属元素混合而成，能够以化学反应的形式吸附和释放氢气。
镁基储氢合金具有高储氢容量、可逆吸附和释放氢气、低成本等优点，因此被广泛研究和应用于储氢领域。
镁基储氢合金的优势1. 高储氢容量镁基储氢合金具有高储氢容量的特点，可以在较小的体积内存储大量的氢气。
这对于氢能源的应用非常有利，可以有效提高能源的储存密度，降低储氢系统的体积和重量。
2. 可逆吸附和释放氢气镁基储氢合金具有可逆吸附和释放氢气的能力。
在一定的温度和压力条件下，合金可以从气相中吸附氢气并形成化合物。
当需要释放氢气时，可以通过控制温度和压力来使合金释放氢气。
这种可逆性使得镁基储氢合金具有很高的重复使用性和可靠性。
3. 低成本相比于其他储氢材料，镁基储氢合金具有低成本的优势。
镁是地壳中丰富存在的元素，而且成本相对较低。
合金的制备过程也相对简单，可以采用常规的冶金工艺进行生产，不需要额外的昂贵设备和技术。
4. 环保可持续镁基储氢合金在储氢和释放氢气的过程中没有任何污染物的排放，属于环保可持续的能源储存方式。
与燃烧化石燃料释放大量CO2等温室气体相比，镁基储氢合金可以有效减少对环境的影响。
镁基储氢合金的应用1. 氢能源储存镁基储氢合金可以作为氢能源储存的重要材料。
通过将合金与氢气反应生成化合物的方式，可以将氢气以可逆的形式储存起来。
储氢系统可以与燃料电池等氢能源装置配合使用，提供持久的、可再生的能源供应。
2. 汽车工业镁基储氢合金可以应用于汽车工业，用于汽车的燃料储存和传递。
目前，氢燃料电池汽车已经成为一种重要的可持续交通方式。
镁基储氢合金可以作为汽车燃料储存系统的关键部件，实现氢能源的高效利用。
3. 电力领域镁基储氢合金可以用于电力领域的能源储存和调节。
通过将合金与氢气反应储存，可以在需要时释放氢气，生成电能供应给电力系统。
这种储能方式可以有效平衡电力系统的供需关系，提高电网的稳定性和可靠性。
镁基储氢材料电化学性能简述
镁基储氢材料电化学性能简述面对近年来日益严重的能源危机，世界各国纷纷采取切实措施，保护环境，开发新能源。
氢能这一新能源体系就是在这样的背景下应运而生的。
一、镁基合金的性能镁基储氢合金作为理想的固态储氢材料，具有储存量大（Mg2NiH4的储氢量为3.6wt%，理论电化学容量为999mAh/g）、资源丰富、价格低廉，比重小，对环境友好等优点，被认为是极具潜力的车载储氢材料。
镁基储氢合金形成的氢化物在室温下稳定不易脱氢，有高的放氢过电位和低的放氢量，很难室温条件下的实际应用。
二、改善镁基储氢合金性能的主要方法实现镁基储氢材料实际应用的关键就是提高抗腐蚀能力。
1.改善镁基储氢合金性能的主要方法有：1.1采用机械球磨或合金化制备纳米晶或是非晶的储氢材料。
机械合金化（MA）是用具有很大动能的磨球，将不同粉末重复地挤压变形，经断裂、焊合，再挤压变形成中间复合体。
这种复合体在机械力的不断作用下，不断地产生新生原子面，并使形成的层状结构不断细化，从而缩短了固态粒子间的相互扩散距离，加速合金化过程。
由于原子间相互扩散，原始颗粒的特性逐渐消失，直到最后形成均匀的亚稳结构。
1.2元素取代。
镁基合金电化学主要缺点是在碱液中易被氧化成Mg（OH）2，因此抗腐蚀性差，采用组元替代和比例调整主要是提高合金电极的循环寿命和放电容量。
在Mg50Ni50或Mg2Ni合金的基础上，通过添加第三、第四或更多组元，对Mg侧或Ni侧单独或者同时部分替代，以提高Mg系合金循环稳定性的一种方法1.3表面处理。
镁系储氢合金的循环稳定性差，主要是因为循环过程中，合金表面被氧化成Mg（OH）2所致。
表面处理的目的是在基本不改变镁合金的整体性质的条件下，改变合金的表面状态，延缓Mg（OH）2层的形成，并在表面保持较多的活化点，以利用表面电荷交换和氢离子的活化电离与扩散。
2.目前研究的合金表面处理方法主要有：2.1表面化学镀；2.2球磨包覆；2.3氟化处理；2.4无机酸处理等。
镁基固态储氢技术
镁基固态储氢技术
镁基固态储氢技术是一种利用镁合金材料固定氢气的储氢技术。
下面是镁基固态储氢技术的基本原理和特点：
基本原理：镁在一定条件下可以与氢发生反应形成镁合金。
在镁基固态储氢技术中，镁合金作为储氢材料，通过吸收和释放氢气来实现氢气的储存和释放。
当镁合金与氢气接触时，镁会吸收氢气形成氢化镁化合物（MgH2）。
当需要释放储存的氢气时，可以通过加热或加压等方式将氢化镁分解为镁和氢气。
特点：
1.高储氢密度：镁基固态储氢技术具有较高的储氢密度，镁合金可以吸收和释放大量的氢气，从而实现高容量的氢气储存。
2.相对安全：相比液态储氢技术，镁基固态储氢技术相对安全。
氢化镁化合物的热稳定性较高，需要较高温度才能分解，降低了氢气泄漏和爆炸的风险。
3.镁资源丰富：镁是地壳中丰富的元素之一，资源相对充足，使用镁作为储氢材料具有可持续性和经济性的优势。
4.周转性能较强：镁合金具有较好的反复储氢和释放氢的性能，具备良好的循环稳定性和反应动力学特性。
然而，镁基固态储氢技术也面临一些挑战，例如镁与氢气的反应速率较慢，需要提高反应速率以提高储氢和释放氢的效率；氢化镁化合物的热解温度较高，需要较高温度才能实现氢气的快速释放等。
因此，目前仍需要进一步的研究和发展，以提高镁基固态储氢技术的实用性和经济性。
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镁基氢储能材料
镁基氢储能材料全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：镁基氢储能材料是一种新型的储能材料，具有很高的储氢容量和较低的能量密度，是一种很有潜力的替代传统能源的新型材料。
随着清洁能源的发展和氢能经济的兴起，镁基氢储能材料备受关注，被认为是未来能源领域的一大突破。
本文将详细介绍镁基氢储能材料的制备方法、特性和应用前景。
一、镁基氢储能材料的制备方法镁基氢储能材料的制备方法主要包括机械合金化法、溶液法、气相法等。
机械合金化法是一种较为常见的制备方法，具体过程为将镁粉和氢气充分混合，并在一定条件下进行高温高压反应，将氢气吸附于镁粉表面形成储氢材料。
溶液法则是将氢化镁与溶剂进行反应，制备出氢化镁溶液，再通过脱水或干燥等方式将溶液中的氢化镁转化为固态储氢材料。
气相法则是将镁粉与氢气在高温高压环境下进行反应，制备出储氢材料。
镁基氢储能材料具有很高的储氢容量和较低的能量密度。
镁的氢化反应是吸放热反应，吸热量较大，每克镁可以储存大约7.6%的氢气，具有很高的储氢容量。
镁基氢储能材料还具有较低的能量密度，占据空间小，适合在轻量化储氢系统中应用。
镁基氢储能材料还具有良好的循环稳定性和储氢/放氢速率，可以满足多种工况的需求。
镁基氢储能材料具有广阔的应用前景。
镁基氢储能材料可以作为氢能源的储存媒介，可用于储氢罐、氢燃料电池等领域。
镁基氢储能材料还可作为能量储备材料，用于太阳能、风能等清洁能源的储存和输送。
镁基氢储能材料还可以作为动力源，用于无人机、电动车等电力设备的动力输出。
第二篇示例：一、镁基氢储能材料的基本原理镁基氢储能材料是通过将氢气与镁金属反应生成镁氢化物的方式来实现能量的储存。
在此反应过程中，氢分子会进入到镁金属的晶格内，形成镁氢化物。
当需要释放能量时，只需将镁氢化物加热或者施加压力，就能释放出储存的氢气，从而实现能量的释放。
1. 能量密度高：镁基氢储能材料的理论能量密度达到1300Wh/kg，远高于传统的储能技术如锂离子电池的能量密度。
镁基储氢合金材料的性能及研究进展
镁基储氢合金材料的性能及研究进展吴睿;陈用娇;周礼玮;韦小凤【摘要】由于资源丰富，储氢容量较高，价格低廉，应用前景广阔等特点，镁基储氢合金材料成为近年来研究的热点，然而其稳定的热力学性和缓慢的动力学性限制了它的应用，因而对镁基储氢合金材料的改性日益成为了镁基储氢合金发展的重要方向，文章对镁基储氢合金材料的性能及改性方法进行了综述，并对其发展趋势进行了展望。
%With high hydrogen storage capacity, rich in resources, low price and broad prospect of application, the Mg-based Hydrogen Storage alloy materials are becoming focus of study. However, the stable thermo-dynamics and the slow dynamics limited its application. And thus, the Modification of Mg-based hydrogen storage alloys became an important development direction. The properties and research progress of Mg-based hydrogen storage alloys were summarized in this paper, and modification methods were summarized. And its development trend was also prospected.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2016(018)007【总页数】4页(P49-52)【关键词】储氢合金;镁基储氢合金;改性;氢能;研究进展【作者】吴睿;陈用娇;周礼玮;韦小凤【作者单位】广西科技经济开发中心，广西南宁 530022;广西丽图科技有限责任公司，广西南宁 530022;广西科技经济开发中心，广西南宁 530022;广西科技经济开发中心，广西南宁 530022【正文语种】中文【中图分类】TG14随着世界人口的急速增长以及经济全球化的发展，能源危机和环境污染问题的日益严峻，发展清洁的可再生能源成为了各国研究者研究的焦点。
镁基储氢材料的性能及研究进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 9 期镁基储氢材料的性能及研究进展史柯柯，刘木子，赵强，李晋平，刘光（太原理工大学化学工程与技术学院，气体能源高效清洁利用山西省重点实验室，山西 太原 030024）摘要：镁基储氢材料具有储氢容量高、价格低廉、在自然界中镁资源丰富等优点，被认为是最具有发展前景的一类固态储氢材料。
由于MgH 2稳定性好且放氢焓值高（75kJ/mol H 2），氢分子在Mg 表面解离能高及氢原子在镁晶格中扩散速率慢，导致吸放氢热力学稳定、动力学缓慢，从而限制了其在储氢方面的应用。
对于镁基储氢材料性能的改善，目前已经取得了许多研究成果。
本文综述了国内外镁基储氢材料的研究报道，归纳了镁基储氢材料的改性方法，重点阐述了合金化、纳米化和添加催化剂对于优化和改善热力学和动力学性能以及吸放氢机理的影响。
最后对该领域的研究成果和发展前景进行了总结和展望，基于现有分析认为，在未来的研究中可以综合运用添加催化剂和纳米化改性双重机制对MgH 2体系热力学性能进行调控，以获得具有高容量、高性能的Mg/MgH 2储氢体系，满足商业化应用的要求。
关键词：储氢；镁基储氢材料；纳米化；吸放氢性能中图分类号：TG139+.7 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）09-4731-15Properties and research progress of magnesium based hydrogen storagematerialsSHI Keke ，LIU Muzi ，ZHAO Qiang ，LI Jinping ，LIU Guang(Shanxi Key Laboratory of Gas Energy Efficient and Clean Utilization, College of Chemical Engineering and Technology,Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China)Abstract: Magnesium based hydrogen storage materials have the advantages of high hydrogen storage capacity, low price, and abundant magnesium resources in nature, and thus are considered as the most promising solid hydrogen storage materials. Due to the good stability of MgH 2, the high enthalpy of hydrogen desorption (75kJ/mol H 2), the high dissociation energy of hydrogen molecules on the surface of Mg and the slow diffusion rate of hydrogen atoms in the magnesium lattice, the absorption and desorption of hydrogen are stable in thermodynamics but the kinetics is slow, which limits its application in hydrogen storage. Many research achievements have been made to improve the properties of magnesium based hydrogen storage materials and this paper reviews these research reports, and summarizes the modification methods with the focuses on the effects of alloying, nanocrystallization and catalyst addition on the optimization and improvement of the thermodynamic and kinetic properties, and the mechanism of hydrogen absorption and desorption. Finally, the development prospects in this field are prospected. Based on the existing analysis, it is concluded that catalyst addition and nano modification should be综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1905收稿日期：2022-10-13；修改稿日期：2023-01-01。
镁基储氢材料
镁基储氢材料一、引言随着能源和环境问题的日益严重，寻找可再生、清洁的能源已成为全球研究的热点。
储氢技术作为一种高效、环保的能源储存方式，备受关注。
而镁基储氢材料以其高密度、低毒性、丰富资源等优点，成为当前研究的热点之一。
二、镁基储氢材料的分类1. 金属镁及其合金金属镁及其合金是最常见的镁基储氢材料之一。
它们具有较高的理论储氢容量和较好的可逆性，但存在反应动力学慢和加工难度大等问题。
2. 镁纳米颗粒镁纳米颗粒是指直径小于100纳米的纳米颗粒。
它们具有极高的比表面积和活性，可以显著提高反应速率和吸放氢性能。
3. 镁基复合材料镁基复合材料是指将金属镁或其合金与其他材料（如碳纤维、陶瓷等）组合而成。
这种复合材料既具有原有材料的优点，又能够弥补其缺点，具有较好的储氢性能和机械性能。
三、镁基储氢材料的制备方法1. 机械球磨法机械球磨法是一种常用的制备镁基储氢材料的方法。
该方法通过高能球磨机将金属镁或其合金与其他添加剂混合，形成纳米颗粒或复合材料。
2. 溶液法溶液法是利用化学反应在溶液中制备镁基储氢材料的方法。
该方法可以控制反应速率和反应物比例，获得较好的控制性和均匀性。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种利用化学气相沉积技术在高温下制备纳米颗粒或薄膜的方法。
该方法可以获得高纯度、高活性的镁基储氢材料。
四、镁基储氢材料的应用前景1. 新能源汽车随着新能源汽车市场不断扩大，对于高效、安全、环保的储氢技术需求也越来越大。
镁基储氢材料以其高密度、低毒性等优点，成为新能源汽车储氢技术的研究热点。
2. 能源存储镁基储氢材料可以作为一种高效、可再生的能源存储方式，应用于电力系统和微网等领域，具有广阔的应用前景。
3. 其他领域镁基储氢材料还可以应用于航空航天、光伏发电、水利水电等领域，具有广泛的应用前景。
五、结论镁基储氢材料作为一种高效、环保的能源储存方式，具有广阔的应用前景。
随着相关技术和制备方法不断改进和完善，相信镁基储氢材料将会得到更加广泛的应用。
镁基储氢材料的性能及其在氢能源中的应用
镁基储氢材料的性能及其在氢能源中的应用随着清洁能源和可再生能源的兴起，氢能源作为一种充满潜力的能源逐渐被人们所重视。
而氢能源的储存技术是实现氢能源产业化的关键。
当前，氢气储存技术主要有压缩储氢、液氢储存和固态储氢三种方式。
相比之下，固态储氢由于其储氢容量高、储氢安全性好等特点，成为当前研究的热点。
而镁基储氢材料因其良好的储氢性能而备受瞩目。
一、镁基储氢材料的性能镁是一种轻质金属，其储氢能力非常优秀。
当镁与氢接触时，可以形成MgH2，其储氢质量分数可达到7.6 wt.%。
这一储氢质量分数虽然比较高，但镁本身储氢能力不能满足氢能源应用所需的高储氢密度。
因此，需要通过掺杂或纳米化等方法来提高镁的储氢性能。
目前，镁基储氢材料的研究主要集中在以下几个方面：1.掺杂改性：加入掺杂元素能够改变镁原子的空位结构及电子组态，改善镁的储氢性能。
常用的掺杂元素有过渡金属元素（如钴、铁、镍等）、贵金属元素（如铂、钯等）和碳等。
2.纳米化改性：通过纳米化技术可以大幅提高镁作为储氢材料的活性表面积，进而提高储氢性能。
此外，将镁与其他材料制成复合材料，也可以提高其储氢能力。
二、镁基储氢材料在氢能源中的应用由于氢能源以及镁基储氢材料的储氢性能获得了大幅度的提升，氢能源作为清洁无污染的能源来源有着巨大的发展与应用前景。
而镁基储氢材料在氢能源中的应用主要体现在以下几个方面：1.航空航天：随着航空航天技术的进步，无人飞行器逐渐在各个领域得到应用。
而镁基储氢材料可以作为无人飞行器和卫星的动力源，具有重要的应用价值。
2.交通运输：氢能源驱动的汽车、轮船等交通工具相比传统燃油车辆，有着更高的性能和更好的环保特点。
镁基储氢材料作为氢气的存储材料，可以大幅提高氢能源的储存密度，从而进一步推动氢能源在交通运输领域的应用。
3.储能系统：氢气还可以作为储能系统的储存介质。
镁基储氢材料的应用可以大幅降低氢气的储存成本，从而推动氢能源在能源储存领域的应用。
镁基氢储能材料
镁基氢储能材料：未来能源存储的新希望
随着全球对可再生能源需求的持续增长，寻找高效、安全的储能技术已成为科研领域的热点。
在众多储能材料中，镁基氢储能材料因其独特的优势而备受关注。
镁基氢储能材料是一种金属固态储氢材料，具有储氢密度高、资源丰富、成本低廉等优点。
它的储氢能力远超其他金属储氢材料，被认为是最具应用前景的储氢材料之一。
一旦大规模应用，将有望从根本上改变传统储能模式中效率低、成本高、安全性差等问题。
镁基氢储能材料的工作原理主要基于镁与氢之间的化学反应。
在高温条件下，镁可以与氢气发生反应，生成氢化镁。
这个过程是可逆的，意味着当需要释放氢气时，只需对氢化镁进行加热，即可使其分解并释放出氢气。
这种储氢方式不仅安全便捷，而且储氢密度极高，远高于气态和液态储氢方式。
除了储氢密度高外，镁基氢储能材料还具有成本低、资源丰富等优势。
镁是地球上储量丰富的元素之一，其开采和加工成本相对较低。
这使得镁基氢储能材料在大规模应用时具有显著的经济优势。
此外，镁基氢储能材料在安全性方面也表现出色。
与传统的高压气态储氢方式相比，固态储氢具有更高的安全性。
镁基氢储能材料在常温常压下即可稳定存储氢气，降低了对附属设备的要求和安全隐患。
总之，镁基氢储能材料凭借其高储氢密度、低成本、资源丰富和安全性高等优势，展现出巨大的应用潜力。
随着科研工作的深入进行和技术的不断进步，我们有理由相信，镁基氢储能材料将在未来的能源存储领域发挥重要作用。
镁基储氢材料
镁系储氢合金综述08材控薛凯琳摘要：镁与镁基合金具有储氢量大，质量小，资源丰富，价格低廉等优点，受到人们的广泛关注。
本文介绍了镁系储氢合金的工艺、性能、应用及发展。
关键词：储氢材料，镁基合金，储氢性能，材料复合，镁基化合物前言氢能是最清洁且储量丰富的能源，储氢材料的发展及应用对环境保护和能源开发有着重要的意义。
镁基储氢合金是最有潜力的金属氢化物储氢材料，近年来已引起世界各国的广泛关注。
镁及其合金作为储氢材料,具有以下几个特点：(1)储氢容量很高,MgH2的含氢量达到7.6(wt)% ,而Mg2NiH4的含氢量也达到3.6(wt)%；(2)镁是地壳中含量为第六位的金属元素，价格低廉，资源丰富；(3)吸放氢平台好；(4)无污这些缺点严重阻碍了镁染。
但镁及其合金作为储氢材料也存在三个缺点：(1)吸放氢速度较慢,反应动力学性能差；(2)氢化物较稳定，释氢需要较高的温度；(3)镁及其合金的表面容易形成一层致密的氧化膜。
以上基储氢合金的实用化进程。
近年来，镁基复合储氢材料的研究取得了明显突破，本文简要介绍镁基复合储氢材料吸放氢性能的改善。
1 镁基储氢材料体系最早开始研究镁基储氢材料的是美国布鲁克-海文国家实验室, Reilly和Wiswall在1968年首先以镁和镍混合熔炼而成Mg2Ni合金。
后来随着机械合金化制备方法的出现，揭开了大规模研究镁基储氢材料的序幕。
据不完全统计，到目前为止人们研究了近1 000多种重要的镁基储氢材料，几乎包括了元素周期表中所有稳定金属元素和一些放射性元素与镁组成的储氢材料。
通过研究，发现这些镁基储氢材料可以分为单质镁储氢材料、镁基储氢合金和镁基储氢复合材料三大类。
1.1 单质镁储氢材料镁可直接与氢反应，在300～400℃和较高的氢压下，反应生成MgH2：Mg+H2=MgH2 , △H=-74.6 kJ/mol 。
MgH2理论氢含量可达7.6%，具有金红石结构，性能较稳定，在287℃时的分解压为101.3 kPa。
提高镁基贮氢材料贮氢性能的方法
由于氢是完全可再生性能源,它可以避免化石燃料所造成的空气污染和二氧化碳排放等问题,故成为一种目前最具吸引力的新清洁能源。
氢能源使用过程中,氢的贮存和运输是关键环节之一,而贮氢材料则是其基础。
镁基贮氢材料由于其单位质量贮氢密度能达到7.6%,单位体积贮氢密度将近是液氢的两倍,故被认为是很有希望的车载贮氢材料。
然而以MgH2作为贮氢材料仍有吸放氢温度较高、动力学性能较差以及容易氧化等问题。
如何提高镁基贮氢材料的贮氢性能是目前的一个研究热点。
一.球磨颗粒大小以及比表面积是影响材料吸放氢动力学性能的重要因素。
在使用中,随着反应时间的增加,氢化物层的厚度逐渐增加,阻碍了氢向合金颗粒中心的扩散,从而降低了氢化反应速率。
增大比表面积有利于提高合金吸放氢动力学性能。
通过机械合金化可显著降低合金的粒度、提高合金的比表面积、增加合金颗粒内部的晶体缺陷,形成大量新的表面,从而提高合金吸放氢动力学性能。
实验表明,MgH2球磨后材料的比表面积增加了10倍,放氢动力学明显加快。
球磨前放氢反应的活化能为156kJ/mol,球磨后降低到了120kJ/mol。
有报道,球磨使得MgH2和Mg2NiH4的分解温度分别下降了100℃和40℃,球磨导致颗粒粉化和畸变是氢化物分解温度降低的主要原因。
二.添加催化剂在储氢合金体系中添加适当的催化剂是增加吸放氢动力学性能的重要途径。
这些催化剂主要包括过渡族金属、金属氧化物、卤化物、金属间化合物以及不同形式的碳。
在氧化物中,Nb2O5被认为是最为高效的催化剂。
氟化物的加入可以显著地促进吸放氢动力学性能。
例如,添加ZrF4的金属氢化物在325℃条件下,2分钟内就可以完全放氢。
另据报道,在镁基储氢材料中添加金属间化合物,如LaNi5,可以促进其吸放氢动力学性能,例如,将Mg与LaNi5通过球磨方法制备出的复合材料在245℃以及较快的吸氢速率条件下仍然具有很可观的吸氢量,形成的氢化物甚至可以在185℃下缓慢放氢。
镁基储氢材料的性能及其在氢能源中的应用
镁基储氢材料的性能及其在氢能源中的应用首先，镁基储氢材料具有较高的储氢容量。
纯镁金属的储氢容量为
7.6 wt%，而经过改性的镁基储氢材料可以达到10 wt%以上的储氢容量。
例如，通过掺杂Ti、Fe、Ni等过渡金属，可以显著提高镁基储氢材料的
储氢容量，并且吸附/释放氢的热力学平衡性也得到了改善。
其次，镁基储氢材料的释放氢速率也是非常重要的性能指标。
传统的
镁基储氢材料在室温下由于反应动力学限制，氢气的释放速率较低。
为了
提高其释放氢速率，可通过合适的添加剂进行改性。
例如，由于添加Ti
和Ni等元素可以增加镁基材料的反应活性中心，从而提高了释放氢气的
速率。
此外，镁基储氢材料还需要具备循环稳定性，即在多次吸附/释放氢
循环中，材料的储氢容量和释放速率保持稳定。
目前，研究人员通过合适
的处理方法以及添加合适的催化剂等手段来提高镁基储氢材料的循环稳定性。
针对镁基储氢材料的性能
1.氢能源储存：镁基储氢材料具有较高的储氢容量，可以作为氢能源
的储存材料。
通过在储氢材料中吸附氢气，可以有效地提高氢能源的储存
密度，并且便于长途运输和使用。
3.氢能源传输：镁基储氢材料可以用于氢气的导管和储氢罐等设备中，实现氢气的传输和储存。
由于镁基储氢材料具有较高的储氢容量，可以大
幅提高氢气传输的效率。
总之，镁基储氢材料具有较高的储氢容量、释放氢速率以及循环稳定
性等优点，具备了在氢能源领域应用的潜力。
未来的研究工作应着重于提
高镁基储氢材料的储氢容量和释放速率，进一步实现其在氢能源领域的广泛应用。
镁基储氢材料的吸放氢性能
镁基储氢材料的吸放氢性能周惦武;刘金水;卢远志;张楚慧【期刊名称】《机械工程材料》【年(卷),期】2008(032)004【摘要】镁基储氢合金作为MH-Ni电池负极的候选材料,是一种很有应用前景的储氢材料.总结了纳米晶、催化剂改性等对镁基储氢材料吸放氢性能的影响,介绍了不同镁基储氢复合材料的吸放氢性能以及基于密度泛函理论的第一原理计算方法在镁基储氢材料吸放氢性能方面所做的一些基础理论研究,指出随着量子化学、凝聚态物理等学科以及计算机技术的发展,理论计算方法在研究镁基储氢材料吸放氢性能方面的作用将越来越重要.【总页数】6页(P5-9,37)【作者】周惦武;刘金水;卢远志;张楚慧【作者单位】湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南,长沙,410082;湖南大学,机械与汽车工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学,材料科学与工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南,长沙,410082;湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南,长沙,410082【正文语种】中文【中图分类】TG146.2【相关文献】1.烟煤粘结纳米镁基储氢材料的制备及吸放氢性能 [J], 张同环;周仕学;王德玺;贺炳慧;储慧超;田敏2.镁基储氢材料放氢特征温度的研究 [J], 李涛;张晓丽;刘博古;王乃飞;张倩倩3.机械合金化法制备非晶Nb60TM40-MgH2(TM=Ni,Fe)复合储氢材料的吸放氢性能 [J], 董金剑;张秋雨;邹建新;丁文江4.镁基储氢复合材料放氢过程相转变速率研究 [J], 赵国亮;张文丛;房文斌;王尔德5.镁基储氢材料颗粒尺寸对吸放氢动力学性能的影响 [J], 房文斌;张文丛;于振兴;王尔德因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
镁基储氢材料的性能改进
镁基储氢材料的性能改进材料1103 班摘要：镁基储氢材料具有其吸氢量大、成本低、产生氢气纯度高的优点，是很有发展前途的固体储氢材料。
但是镁基储氢材料又有吸放氢速度慢、温度高、反应动力学差、易被氧化等缺点，使其在实际应用中受到限制。
本文从材料的纳米化、添加催化剂、热处理等方面对提高镁基储氢材料吸放氢性能做了简要的介绍。
关键词：镁基储氢材料纳米化催化剂热处理The Performance Improvement of Magnesium Based Hydrogen Storage MaterialsAbstract：Mg-based hydrogen storage material is promising for the large amount of hydrogen absorption, the advantages of low cost and highly purified hydrogen . However, the applications of magnesium-based hydrogen storage materials are limited by virtue of its slow absorption, high temperature,poor reaction kinetics, and susceptible to oxidation.In this paper, some brief introductions are made on the performance improvements, such as nano materials, adding catalyst and heat treatment.Key words: Mg-based hydrogen storage; catalyst; nanorized; heat treatment1、引言随着工业化进程的发展，能源和环境问题已经成为21世纪面对的重大问题。
镁镍储氢合金材料的研究
镁-镍储氢合金材料的研究前言：Mg-Ni合金是最重要的镁系储氢合金之一，对镁镍合金的研究很能代表镁基合金的发展。
其中镁是吸氢相，镍是吸氢过程中的催化相，Ni的加入不仅大大地改善了纯Mg的吸放氢热力学和动力学性能，同时还保持了其吸放氢容量大的优点。
它这种优越性已经引起世界各国的广泛研究，并取得一定成果。
一、镁基储氢合金储氢的基本原理镁系储氢合金具有储氢量高，低成本，轻质化等优点。
在300～400。
C和较高的氢压下，镁可与氢气直接反应，反应生成MgH2。
MgH2在287。
C时的分解压为101.3kPa，其理论含氢量（质量分数）可达7.65% ，具有金红石结构，性能比较稳定。
由于纯镁吸氢和放氢速率都很慢，而且放氢温度高，因此人们很少用纯镁来存储氢气，而是通过合金化或制成复合材料的办法来改善镁的充放氢性能。
二、镁镍储氢合金（Mg2Ni）介绍及性能特点镁基储氢合金是最有潜力的金属氢化物储氢材料之一, 近年来已引起世界各国的广泛关注。
过渡金属、稀土金属和碱土金属是3类主要考虑的合金化元素。
过渡金属中，Ni被认为是最好的合金化元素。
因为根据Miedema规则，储氢合金最好由一个强氢化物形成元素和一个弱氢化物形成元素组成。
Ni与氢的结合力较弱，氢化物形成焓低，Mg2Ni吸氢后形成Mg2NiH4，形成焓为-64．5kJ／mol·H2，较MgH2低。
Ni对氢分子具有催化活性，在电化学储氢中，过多的Ni还具有抗阳极氧化的能力。
Mg2Ni氢化后结构发生较大变化，由六方晶胞膨胀并重组为萤石结构的高温相(>250℃)，而低温相由高温相发生轻微的扭曲形成。
一般认为Mg2NiH4是一种配位氢化物，H与低化合价过渡金属Ni组成[NiH4]4-配位体，而电负性较低的Mg原子贡献两个电子以稳定配位体结构。
因此H并不是存在于Mg2NiH4晶格的间隙。
镁镍基储氢材料具有以下几个特点: (1)储氢容量很高, Mg2NiH4的含氢质量分数w达到 3.6%;(2)镁是地壳中含量为第六位的金属元素, 价格低廉, 资源丰富; (3)吸放氢平台好; (4)无污染.近年来，对Mg2Ni型合金的性能研究表明，它的理论放电容量接近1000mAh/g，远高于当前主要商用LaNi5型合金(放电容量仅为370mAh/g)。
Mg_RE_Ni系镁基储氢材料的特性与制备_王宏宾
2. 2
纳米晶结构
16］ Fujii 等［15 ， 认为， 设计和最优化纳米结构的镁基合金及其氢化物， 即纳米晶结构， 可提升其储氢 ［17］ 性能。纳米晶结构 的材料有大量的晶界， 晶界处原子排列紊乱、 能量高（ 产生晶界能） ， 从而使氢 化物 相 的 成 核 位 优 先 在 母 相 晶 界 上 形 成 。 纳 米 晶 存 在 较 多 的 晶 体 缺 陷 ， 氢原子沿着晶界扩散的速度
［1］
氢能源因其可再生性 、 高 燃 烧 值 和 良 好 的 环 保 效 应， 已经成为未来最具发展潜力的能源之一
。
未来氢能将在燃氢汽车 、 燃料电池和电力静态储能等诸多领域大有作 为 。 氢 的 储 存 技 术 是 氢 能 应 用 的 重要环节， 是氢能利用走向实用化和规模化的关键之一 。 镁基合金储氢材料的储氢容量大 （ MgH 2 的理 论储氢容量为 7. 6 （ wt ） % ） 、 储氢过程可逆 、 滞后效应最小， 因而成为最有潜力的储氢材料之一 。 传统的
青海省科技厅基金项目（ 0841051026 ） 资助 20101210 收稿， 2011 0511 接受
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化学通报
2011 年 第 74 卷 第 10 期
http ： / / www． hxtb． org
和稀土元素的 Mg-RE-Ni 合金储氢材料中， 元素本身以及形成的金属间化合物均能对材 料 吸 / 放 氢 起 到
［8］ ［9］ 并 且 作 为 MgH 2 的 成 核 位 。 Shang 等 采 用 机 械 合 金 化 法 制 备 出 了 活性氢原子输运到反应物表 面，
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Ｎｉ Ｃ 和 ｕ催化 剂 对硫 敏感 ， 易于 硫化 中毒 ， 以需 对焦 所 炉煤气 进行 深 度 净化 ， 可能 地 脱 除 其 中的 含 硫 化合 尽
物 。焦 炉 煤 气 一 般 先 用 湿 法 脱 硫 （ 胺 法 、 醇 ＡＳ法 、 ＡＤ 法 、 味酸 法 、 Ｆ法 、８ Ａ 苦 ＨＰ ８ ８法 、 栲胶 法 ） 除 Ｈ Ｓ 脱 后 ， 用加 氢转 化 法将 焦 炉 煤 气 中 的 Ｃ 。 噻 吩 、 醇 再 Ｓ、 硫 等转 化 为 Ｈ Ｓ 然 后 用 脱 硫 剂 （ 锰 矿 、 ｎ 等 ） ， 铁 ＺＯ 将 Ｈ Ｓ吸 收［ 。 目前 所用 的硫 化 物加 氢催 化 剂 一 般 为 １ ］
１ 引 言
焦 炉煤 气用 于 合 成 甲醇 时 ， 艺 中 的 甲 烷 转 化 反 工 应一般用镍基催化剂 ， 醇合成反应用铜基催化剂 。 甲
度 的加 热炉 内， 氢 材 料 受 热 释放 出 的氢 即与 Ｃ 储 Ｓ 反
应 ， 成 的 Ｈ Ｓ用浓 度 为 ０ ５ ｌＬ 的 Ｐ （ 。 ｚ 生 ． ｍｏ／ ｂ Ｎ０ ） 溶 液 吸收 ， 未反 应 的 Ｃ 用 乙 醇溶 液 吸 收 ， 应 时 间 为 Ｓ 反
的加 氢 实验表 明， 温度 过 低 或 过 高都 不利 于储 氢材 料
放 氢 与 Ｃ 氢反 应 之 间 的 匹 配 ， 有 在 特 定 温 度 下 Ｓ加 只 才 能使 储 氢 材 料 的 氢 利 用 率 达 到 最 大 值 。 关 键 词 ： 储 氢 材 料 ； 硫 化 碳 ； 氨 反 应 二 加 中 图 分 类 号 ： Ｏ ４ ６３ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ 卜９ ３ （ ０ ０ ０ —８ ９０ １ ０ ７ １ ２ １ ）５０ ８ — ３
微 镜 （ Ｅ 和 Ｘ射 线衍 射仪 （ ＲＤ 表 征材 料结 构 ， Ｔ Ｍ） Ｘ ） 用 差 示扫 描 量热 分 析 仪 （ Ｃ） 试 其 放 氢 温 度 ， 排 水 ＤＳ 测 用
法 测定 其放 氢量 ｒ 。 ９ ］
２ ３ Ｃ ２ 氢反 应装 置 ． Ｓ 加 在 固定 床反 应装 置 （ 图 １ 示 ） 如 所 上进 行储 氢 材料 对 Ｃ 。 Ｓ 的加 氢 。将 １ ０ ． ｇ粒 状储 氢材 料装入 反 应管 内 ， 用 流速 为 ５ ０ ／ ｎ的 Ａｒ气 携 带 Ｃ 进 入 反 应 管 ， ０ ｍｌｍｉ Ｓ Ｃ 的载 入 量 为 ０ ３ ｇ ｍｉ ， 将 反 应 管 置 于 一 定 温 Ｓ ．９／ ｎ 再
Ｈ 。ｘ射 线衍 射分 析 表 明 ， ｓ Ｍｇ球 磨 过 程 中与 Ｈｚ反
应 生 成 晶 态 Ｍｇ ， 经 加 热 后 释 放 出 氢 又 成 为 晶 态 Ｈ 再
Ｍｇ； 与 Ｍｇ ＣＳ Ｈ 放 出 的 氢 反 应 生 成 Ｈ ｚ Ｓ，用 Ｐｂ （ Ｎ０。 ２溶 液 吸 收 Ｈ。 ） Ｓ可 得 到 晶 态 Ｐ Ｓ。 不 同 温 度 下 ｂ
周 仕 学 等 ： 基 储 氢 材 料 对 二 硫 化 碳 的 加 氢 反 应 特 性 镁
镁 基 储 氢 材 料 对 二 硫 化 碳 的 加 氢 反 应 特 性
周 仕 学 ， 敏 建 ， 同环 ， 杨 张 王 斌 ， 怀 营 马
（ 山东科 技 大学 化学 与 环境 工程 学 院 ， 山东 青 岛 ２ ６ １ ） ６ ５ ０
的助磨 剂 。将 Ｍｇ粉 、 Ｍｏ粉 、 Ｃ粉 三 者按 质量 比 ６ ： ５ ５ ：３ 装 入球 磨 罐 ， 人 Ｈ。气 至 ２ ａ 球 磨 ３ ， ０ 充 ＭＰ ， ｈ 制 得 镁基 储氢 粉 体 ， 后 在 ２ ＭＰ 然 ０ ａ压 强 下成 型 ， 破 碎 再 至ｄ０ ５ ｍ， 得 粒 状 镁基 储 氢 材 料 。用 透 射 电子显 ．ｒ 制 ａ
Ｃ 一Ｎｉ 、 ｅＭ ｏ等 ， 应 温 度 ３ ０ ４ ０ ， 应 压 ｏ、 — Ｍｏ Ｆ — 反 ５ ～ ５℃ 反
化 剂 资 源 ． ～ ． ＭＰ ， Ｃ 、 、
少 、 本高 、 成 易失 活 ， 氢 反 应 在 高 温 和高 压 下 进 行 而 加 对设备 材质 要求 高 ｑ］ 。本文 研 究 用镁 基 储 氢 材料 作 为 Ｃ 加 氢 反 应 的 氢 源 ， 其 加 热 所 释 放 出 的 氢 使 Ｓ 用
摘 要 ： 以 Ｈ 反 应 球 磨 法 制 备 了 镁 基 储 氢 材 料 ， 用
储 氢 材 料 加 热 释 放 出 的 氢 使 ＣＳ 发 生 加 氢 反 应 生 成
２ ２ 储 氢 材 料 的 制 备 及 表 征 测 试 方 法 ．
以无 烟煤 １０ ℃碳化 １ ５０ ｈ所 得 的 Ｃ粉作 为 Ｍｇ粉
Ｃ 发 生 加 氢 反 应 生 成 Ｈ Ｓ 在 常 压 和 较 低 温 度 下 实 Ｓ ，
图 １ Ｃ 氢 反 应 装 置 Ｓ 加
吸收 瓶
Ｆｉ ｇ １ Ｅｑｕ ｐ ｅ ｆ ｈ ｒ ｅ ａ ｉ ｆＣＳ２ ｉ ｍ ｎｔｏ ｙｄ ｏｇ ｎ ｔｏｎ ｏ
３ 结 果 与 讨 论
３ １ 储 氢 材 料 的 结 构 及 储 氢 性 能 ．
现 Ｃ 加氢 转化 ， Ｓ 反应 条件 温 和化 。
２ 实 验
２ １ 实 验 原 料 ．
图 ２所 示 为 储 氢 材 料 粉 体 的 ＴＥ 照 片 ， 图 可 Ｍ 由
镁基 储氢 材料 制备 所 用原 料 ： （ 度 ＞ ９ ． ） Ｍｇ 纯 ９５ 粉； Ｍｏ（ 度 ＞ ９ ． ）粉 ； 西 无 烟 煤 （ 为 纯 ９ ０ 太 Ｃａ ｄ ｆ ９ ． １ ， 为 ８ ５ ） Ｈ １ ８ Ａｄ ． ５ ； 气 （ 纯度 ： ９ ． ９ 。 ２ ９ ９ ％） ＞ Ｃ 氢 反应 所 用 试 剂 ： Ｓ （ 度 ＞ ９ ． ） Ａｒ Ｓ 加 Ｃ 纯 ９０ ；