储氢材料研究进展
储氢材料研究进展
储氢材料研究进展储氢材料是一种能够吸附、存储和释放氢气的材料。
由于氢气是一种清洁、高能量密度的能源源，因此研究和开发高效、安全、可靠的储氢材料对于实现氢能源经济至关重要。
以下是储氢材料研究的一些最新进展。
一种被广泛研究的储氢材料是金属-有机骨架材料(MOFs)。
MOFs是由金属离子(或金属团簇)与有机配体构成的晶状材料。
它们具有大的表面积和可调、高度可控的孔隙结构，这使得它们能够有效地吸附和储存氢气。
近年来，研究人员发现通过改变MOFs的化学组成和结构，可以进一步提高其储氢性能。
例如，将不同的金属离子引入MOFs，并调整配体的取代基，可以改变材料的吸附容量和吸附条件。
此外，研究人员还尝试利用功能化MOFs，如在其表面引入催化剂，以提高氢气的解吸速度和反应活性。
除了MOFs，碳基材料也是另一个研究热点。
碳基材料具有优良的导电性、热稳定性和化学稳定性，使其成为理想的储氢材料。
碳纳米管、石墨烯和活性炭等碳基材料都已被广泛研究用于储氢。
石墨烯具有高表面积和高导电性，可以增加吸附氢气的能力，并提高储氢速度。
碳纳米管则可以通过改变结构和直径来调节其吸附容量。
此外，不同的活性炭材料具有不同的微孔结构和吸附能力，可以根据需要进行选择和优化。
还有一类被广泛研究的储氢材料是金属氢化物。
金属氢化物具有较高的密度和储氢容量，是一种高效的储氢材料。
然而，金属氢化物的储氢速率通常较低，且吸附和解吸氢气需要较高的温度和压力。
为解决这一问题，研究人员已经开始将金属氢化物与其他材料进行复合。
例如，金属氢化物与MOFs或碳纳米管复合可以提高储氢速率和降低操作温度和压力。
此外，添加催化剂如铂、钯或镍等也可以增加金属氢化物与氢气之间的反应速率。
除了上述材料，还有一些其他新颖的储氢材料被研究出来。
例如，储氢容量较高的两性离子材料和金属有机骨架材料，以及结合常规材料如钠、镁和铝等金属的储氢合金材料。
这些新颖材料的研究为高效、可持续、低成本的储氢技术的发展提供了新方向。
储氢材料的研究进展
储氢材料的研究进展一、本文概述随着全球能源结构的转型和可持续发展目标的日益紧迫，氢能作为一种清洁、高效的能源形式，正受到越来越多的关注。
而储氢材料作为氢能利用的关键环节，其性能的提升和技术的突破对于氢能的大规模应用具有决定性的影响。
本文旨在全面综述储氢材料的研究进展，通过对不同类型储氢材料的性能特点、应用领域以及发展趋势进行深入探讨，以期为氢能领域的科研人员和技术人员提供有益的参考和启示。
本文将首先介绍储氢材料的研究背景和重要意义，然后从物理储氢材料、化学储氢材料和复合储氢材料三个方面，分别阐述各类储氢材料的最新研究成果和进展。
在此基础上，本文将重点分析储氢材料的性能评价指标，如储氢密度、吸放氢动力学、循环稳定性等，并探讨影响这些性能指标的关键因素。
本文将展望储氢材料的发展趋势和未来研究方向，以期为推动氢能领域的技术创新和产业发展贡献一份力量。
二、储氢材料的分类储氢材料，作为能量储存和转换的重要媒介，在氢能源的应用中扮演着关键角色。
根据其储氢机制和材料特性，储氢材料大致可分为物理吸附储氢材料、化学氢化物储氢材料、金属有机骨架储氢材料以及纳米储氢材料等几大类。
物理吸附储氢材料：这类材料主要通过物理吸附作用储存氢气，如活性炭、碳纳米管、石墨烯等。
这些材料具有高的比表面积和良好的吸附性能，能够有效地吸附并储存氢气。
然而，其储氢密度相对较低，且受温度和压力影响较大。
化学氢化物储氢材料：这类材料通过化学反应将氢气转化为氢化物来储存氢，如金属氢化物（如NaAlHMgH2等）和氨硼烷等。
这类材料具有较高的储氢密度，但储氢和释氢过程通常需要较高的温度和压力，且可能伴随有副反应的发生。
金属有机骨架储氢材料：金属有机骨架（MOFs）是一种新型的多孔材料，具有高的比表面积和孔体积，以及可调的孔径和化学性质。
MOFs材料通过物理吸附或化学吸附的方式储存氢气，具有较高的储氢密度和良好的可逆性。
纳米储氢材料：纳米储氢材料主要包括纳米金属颗粒、纳米碳材料等。
高性能储氢材料的合成与性能优化研究
高性能储氢材料的合成与性能优化研究储氢技术作为一种可再生能源储备和利用的重要方法，吸引了广泛的关注和研究。
高性能的储氢材料是储氢技术的关键，其合成方法和性能优化对于实现高效储氢具有重要意义。
本文将重点探讨高性能储氢材料的合成方法和性能优化的研究进展。
首先，高性能储氢材料的合成方法是研究的关键。
目前常用的储氢材料包括金属、合金、气体和化合物等。
金属和合金储氢材料具有高储氢容量和快速吸附/脱附速率的优点，但受到储氢温度、压力和循环稳定性等方面的限制。
气体储氢材料的储氢容量较低，但具有良好的热动力学特性和安全性。
化合物储氢材料是目前研究的热点，其储氢容量和吸附/脱附速率相对较高，但合成难度较大。
针对不同类型的储氢材料，研究者们提出了一系列的合成方法，旨在提高储氢材料的储氢性能。
对于金属和合金储氢材料，合金化和纳米化是两种常见的改进方法。
通过添加合金元素或合金化处理，可以显著提高金属和合金材料的储氢容量和循环稳定性。
纳米化可以增加储氢材料的比表面积和孔隙度，从而提高其吸附/脱附速率。
对于气体储氢材料，最常用的改进方法是通过改变温度和压力来实现气体的物理吸附和解吸。
化合物储氢材料的合成方法更加多样化，包括溶剂热法、机械法、气相法和溶胶凝胶法等。
除了合成方法，性能优化也是研究的重点。
储氢材料的性能优化包括储氢容量、吸附/脱附速率、循环稳定性、安全性和经济性等方面。
提高储氢容量是性能优化的核心目标之一。
研究人员通过合金化、纳米化、表面改性和多孔化等方法来增加储氢材料的有效储氢容量。
此外，提高吸附/脱附速率和循环稳定性也是性能优化的重要方向。
通过优化储氢材料的微观结构和表面性质，可以实现快速吸附/脱附和循环稳定性的提高。
同时，保证储氢材料在高温、高压和循环使用等条件下的安全性也是一个重要考量。
研究人员需要寻找稳定和可靠的储氢材料，并设计合理的储氢系统来确保储氢过程的安全性。
最后，经济性也是储氢材料的一个重要评价指标。
完整版储氢材料
储氢材料研究进展班级：*********姓名： ********学号：*********课程老师：**教授日期： ********储氢材料研究进展[1]能源和资源是人类赖以生存和发展的源泉。
随着社会经济的发展, 全球能源供应的日趋紧缺, 环境污染的日益加剧, 已有的能源和资源正在以越来越快的速度消耗。
面对化石燃料能源枯竭的严重挑战, 近年来世界各国纷纷把科技力量和资金转向新能源的开发。
在新的能源领域中, 洁净无污染的氢能利用技术正在以惊人的速度发展, 己引起工业界的热切关注。
氢的规模制备是氢能应用的基础, 氢的规模储运是氢能应用的关键, 氢燃料电池汽车是氢能应用的主要途径和最佳表现形式, 三方面只有有机结合才能使氢能迅速走向实用化。
但是, 由于氢在常温常压下为气态, 密度很小, 仅为空气的1 /14, 故氢的储存就成了氢能系统的关键技术。
1 储氢方式[3]氢气的存储有3种方式:液态、高压气态和固态储氢[4] ,它们有各自的优点和缺点。
而利用储氢材料与氢气发生物理或化学作用将氢气存储于固体材料中的固态储氢方式,能有效克服气、液两种存储方式的不足,且储氢体积密度大、安全度高、运输方便、操作容易,特别适合于对体积要求较严格的场合,如在燃料电池汽车上的使用。
固态储氢材料主要有:金属氢化物、配位氢化物和多孔吸附材料等,其中金属氢化物储氢[2]的研究已有30 多年,而后两种的研究较晚。
金属氢化物储氢材料主要有稀土系、Laves 相系、镁系和钛系等;配位氢化物是由碱金属(如Li、Na、K)或碱土金属(如Mg、Ca)与第ⅢA元素(如B、Al)或非金属元素(如N)形成的;多孔吸附材料分为物理吸附和化学吸附两大类,如碳纳米管[5]、BN 纳米管、硫化物纳米管、金属有机骨架材料(MOF)和活性炭等。
然而,传统的金属氢化物因密度大而限制了它们的实际应用。
为了克服这一缺点,许多由轻元素组成的配位氢化物或复杂氢化物被广泛研究,像铝氢化物体系、硼氢化物体系和氨基2亚氨基体系等。
储氢材料的研究进展
储氢材料的研究进展储氢材料是指能够有效地吸附和存储氢气的材料，是实现氢能源经济利用的关键技术之一、目前，储氢材料的研究进展日益迅速，主要集中在金属氢化物、碳基材料和有机多孔材料等几个方向上。
金属氢化物是当前最常用的储氢材料，其具有高储氢容量和可逆性的优点。
研究者们将重点放在改善金属氢化物的储氢动力学性能方面，包括催化剂的引入、微观结构和晶体形态的调控等。
另外，也有一些新型金属氢化物相如LiBH4、NaAlH4等被发现具有更高的储氢容量和较低的吸附解吸温度，为进一步提高金属氢化物的储氢性能提供了新的思路。
碳基材料是近年来备受关注的储氢材料。
石墨烯是一种具有单层碳原子构成的二维材料，具有大的比表面积和孔隙结构，能够容纳较多的氢气。
同时，碳纳米管、石墨烯氮化物和多壁碳纳米管等碳基材料也被广泛研究。
通过纳米材料的合成和结构调控，可以提高材料的储氢性能。
此外，研究者们还利用功能化改性碳基材料，如使用过渡金属氧化物、转金属等对其进行改性，提高其储氢性能。
有机多孔材料也是一种研究热点。
有机多孔材料具有大的比表面积和丰富的孔结构，可以通过吸附作用容纳大量的氢气。
目前，金属有机框架材料（MOF）和共轭有机多孔聚合物（CMP）是研究的主要方向。
MOF具有多元功能，通过合理选择金属和有机配体可以控制其孔隙结构和氢气吸附性能。
CMP是一种由共轭聚合物构成的大分子材料，通过调节共轭长度和交替共轭单元的数量可以改变其储氢性能。
除了上述主要的研究方向，还有一些其他新兴的储氢材料备受关注，如复合材料、离子交换树脂和化学氮化物等。
复合材料的结构多样性和优异的储氢性能使其成为研究热点。
离子交换树脂具有大的孔隙结构和高度大孔度表面积，能够吸附大量的氢气。
化学氮化物是一类新型储氢材料，具有高的储氢容量和可逆性，但需要进一步研究其可控合成和储氢动力学性能。
总之，储氢材料的研究进展日益迅速，包括金属氢化物、碳基材料和有机多孔材料等多个方向。
储氢材料的研究进展
氢的储存技术是开发利用氢能的关键性技术，如何有效地对氢进行储存，并且在使用时能够方便地释放出来，是该项技术研究的焦点。以上介绍的每一种储氢材料都有或多或少的缺点，制约其长足的发展。比如说，储氢合金虽是主要应用的储氢材料，但大多数储氢合金的自重大，寿命也是个问题，自重低的镁合金很难常温储放氢，大规模应用仍然有困难。碳纳米管储氢材料受到广泛关注，但基础研究不够，能否实用化还是个问题，目前的研究重点是提高室温、常压下氢的吸附量，在吸附机理、吸附剂的合成和吸附剂的净化等方面取得突破性进展。另一思路是制备新型的复合储氢材料，大部分储氢材料的性能都有加合的特点，而单一的储氢材料的性质也较多地为人们所认识。所以，复合储氢材料是未来储氢材料制备的一个走向。
有机物储氢的特点是：(1)储氢量大，苯和甲苯的理论储氢质量分数分别为7.19 %和6.18 %，比传统的金属氢化物、高压压缩的储氢量大得多；(2)储氢剂和氢载体的性质与汽油相似，储存、运输、维护保养安全方便，特别是储存设施的简便是传统储氢技术难以比拟的；(3)可多次循环使用，寿命长达20年；(4)加氢反应放出大量热可供利用。Touzani和Klvana等[16,17]系统地研究了MCH的脱氢反应，并对偶联于氢燃机上的脱氢反应进行了数值模拟。瑞士在研究随车脱氢，为汽车提供燃料的技术方面开展了一系列研发工作[35,36]。Parmaliana等[18]利用商品化的载Pt蜂窝状催化剂研究了苯/环己烷的加氢和脱氢反应，250℃～350℃，常压下，加氢效果最好。Cacciola等[19]论证了用环己烷和甲基环己烷作氢载体的储氢和输氢的可行性。我国的有机液体氢化物储氢技术，1994年石油大学进富[20]对利用Ni - Al2O3催化剂的甲苯气相加氢反应及其动力学进行了研究，取得了一定的进展。2003年，顾仁敖等[21]用共焦拉曼光谱研究了苯在光滑铂电极表面的电化学还原行为，表明苯可直接还原生成环己烷。
储氢材料的原理解析与研究进展
氢是一种清洁的可再生能源。
储氢材料作为一种可逆的氢元素存储材料，在现代及未来的应用十分广泛。
对于储氢材料性质的研究，将会更好地推动我国相关研究领域的进步。
随着近年来我国经济的不断发展，能源消耗也在大幅度增加，化石能源储量减少，并产生一系列的环境问题，所以寻找一种安全可靠的绿色清洁能源是必然趋势，而氢元素一直是能源系列中的“宠儿”。
由于氢能是一种可循环利用的清洁能源，将在我国能源转换中扮演重要角色。
近年来，氢能产业从行业圈内逐渐走向大众视野，被认为是具有发展潜力的新型产业。
目前唯一存在的应用问题是氢能源的存储技术问题，为了解决这一问题，储氢材料正式问世，利用金属络合物储存氢能，其质量百分密度较高且具有一定的可逆性，实现了储氢材料的正式应用，而此类材料的具体应用也可以更好地推动相关领域的发展。
氢能的储存方式分析氢能是目前发现的能源体系中储量丰富且无公害的清洁能源，是理想化石燃料替代品，而且氢能在燃烧后的生成物只有水，对我国实现“碳达峰”“碳中和”等目标具有重要意义。
在氢能的应用体系中，氢能的存储制约了氢能走向实用化和规模化。
为了解决这一问题，诞生了储氢材料理念。
目前，有3种主要的储氢方式，分别为高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢。
1高压气态储氢高压气态储氢是目前应用广泛、相对成熟的储氢技术，即通过压力将氢气液化至气瓶中加以储存。
该技术的优点在于，其充装释放氢气速度快，技术成熟及成本低。
而其缺点在于：一是对储氢压力容器的耐高压要求较高，商用气瓶设计压力达到20 MPa，一般充压力至15 MPa；二是其体积储氢密度不高，其体积储氢密度一般在18～40 g/L；三是在氢气压缩过程中能耗较大，且存在氢气泄漏和容器爆破等安全隐患问题。
2低温液体储氢为了解决高压气体储氢体积储氢密度低的问题，人们提出了液态储氢的概念，低温液态储氢将氢气冷却至-253℃，液化储存于低温绝热液氢罐中，储氢密度可达70.6 kg/m3，体积密度为气态时的845倍。
物理吸附储氢材料的研究进展
物理吸附储氢材料的研究进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和对可再生能源技术的日益关注，氢能被认为是一种具有巨大潜力的清洁能源。
然而，氢能的广泛应用受限于其储存和运输的挑战。
物理吸附储氢作为一种安全、高效的储氢技术，近年来引起了广泛的研究兴趣。
本文旨在概述物理吸附储氢材料的研究进展，重点讨论不同材料的吸附性能、储氢容量以及实际应用前景。
我们将首先介绍物理吸附储氢的基本原理和优势，包括其相对于其他储氢技术的独特之处。
接着，我们将综述各类物理吸附储氢材料，如活性炭、金属有机框架（MOFs）、碳纳米管等，并详细分析它们的储氢性能、影响因素以及潜在的应用领域。
我们还将讨论目前研究中面临的挑战，如提高储氢密度、优化吸附动力学以及材料的成本问题等。
我们将展望物理吸附储氢材料的未来发展趋势，包括新型材料的开发、复合材料的研究以及储氢技术的集成等。
通过本文的综述，我们希望能够为物理吸附储氢材料的研究提供全面的参考，推动氢能技术的发展和应用。
二、物理吸附储氢技术的基本原理物理吸附储氢技术是一种基于吸附剂表面与氢气分子之间的物理相互作用来实现氢气储存的方法。
这种技术利用吸附剂的多孔性和高比表面积，通过分子间作用力（如范德华力）将氢气分子吸附在吸附剂的表面上，从而实现氢气的储存。
物理吸附储氢技术的核心在于吸附剂的选择和设计。
理想的吸附剂应具备以下特性：高比表面积，以提供足够的吸附位点；适宜的孔径分布，以便有效地吸附氢气分子；良好的吸附动力学性能，确保氢气分子能快速吸附和解吸；以及良好的化学稳定性和热稳定性，以确保储氢过程的安全性和持久性。
在物理吸附储氢过程中，氢气分子与吸附剂之间的相互作用是物理的，不涉及化学键的形成和断裂，因此吸附过程是可逆的。
这意味着在适当的条件下，氢气分子可以从吸附剂表面解吸出来，供后续使用。
这种可逆性使得物理吸附储氢技术具有较高的灵活性和可控性。
然而，物理吸附储氢技术也面临一些挑战。
由于吸附过程是基于分子间作用力，因此吸附能较低，导致储氢密度相对较低。
储氢材料的研究进展1
储氢材料的研究进展1储氢材料的研究进展1储氢材料是指能够吸附或储存大量氢气的物质，它在氢能技术的应用中起着关键作用。
目前，储氢材料的研究进展如下：1.金属氢化物：金属氢化物是一种包括氢原子的金属结构。
这类材料具有高储氢密度和相对较低的温度要求，因此在储氢领域具有重要的潜力。
最常见的金属氢化物是锂氢化物和镁氢化物。
近年来，研究人员通过改变材料的微观结构和添加催化剂等方法，成功地提高了金属氢化物的储氢性能。
2.有机储氢材料：有机储氢材料是一类由碳、氢和其他元素组成的有机化合物，它们通过化学反应吸附和储存氢气。
这类材料的优势在于其相对较低的工作温度要求和较高的储氢容量。
研究人员通过设计新型的有机储氢材料和调节其结构，有效地提高了其吸附和释放氢气的性能。
3.多孔材料：多孔材料是一类具有微孔或介孔结构的材料，其具有较大的表面积和空隙，可用于吸附和储存氢气。
常见的多孔材料包括金属有机骨架材料（MOFs）、多孔有机聚合物（POPs）、金属氧化物和碳纳米管等。
近年来，研究人员通过调节多孔材料的结构和化学组成，成功地提高了其储氢性能。
4.硼氮化物：硼氮化物是一类由硼和氮组成的化合物，其具有非常高的储氢密度和热稳定性。
硼氮化物的挑战在于其吸附和释放氢气的动力学过程较慢。
近年来，研究人员通过合成纳米材料、引入催化剂和调节硼氮化物的结构等方法，成功提高了其储氢性能。
5.复合材料：复合材料是利用不同种类的材料组合而成的材料，其吸附和储存氢气的性能可以通过调节不同组分的比例和结构来改善。
常见的复合材料包括金属-有机骨架材料的混合物、碳材料的复合体等。
研究人员通过设计和合成新型的复合材料，成功提高了其储氢性能。
总结起来，储氢材料的研究进展主要包括金属氢化物、有机储氢材料、多孔材料、硼氮化物和复合材料等。
这些材料在储氢技术中具有重要的应用潜力，研究人员通过调节其结构、应用新型催化剂和合成方法等手段，不断提高其储氢性能，推动氢能技术的发展。
高密度固态储氢材料技术研究进展
高密度固态储氢材料技术研究进展高密度固态储氢材料主要包括金属氢化物、碳材料和复合材料等。
其中，金属氢化物是最常用的固态储氢材料之一、金属氢化物可以在一定的温度和压力下吸收和释放氢气，并且具有较高的储氢容量。
目前研究中主要关注的金属氢化物材料包括镁、钛、锆等金属氢化物。
研究表明，通过纳米化处理和复合材料的制备，可以进一步提高金属氢化物的储氢性能。
另外，碳材料也是一种常用的高密度固态储氢材料。
碳材料具有较高的表面积和丰富的孔隙结构，可以提供更多的吸附位点和储氢空间。
研究表明，通过调控碳材料的结构和制备方法，可以达到更高的储氢容量和吸附能力。
除了金属氢化物和碳材料，近年来复合材料也成为了高密度固态储氢材料的研究热点。
复合材料可以结合不同的材料优点，提高储氢性能。
常见的复合材料包括金属氢化物/碳材料复合材料、金属氢化物/金属氢化物复合材料等。
这些复合材料可以在一定的条件下吸附和释放氢气，具有较高的储氢容量和动力学性能。
除了材料本身的研究，高密度固态储氢材料技术还包括储氢反应动力学和材料结构设计等方面的研究。
储氢反应动力学研究可以提高储氢速率，减少吸附和释放氢气所需的时间。
材料结构设计可以进一步优化储氢容量和动力学性能，实现更高效的储氢。
总之，高密度固态储氢材料技术在过去的几年里取得了许多重要的研究进展。
不论是金属氢化物、碳材料还是复合材料等，都在不断地提高储氢容量和动力学性能。
未来，我们可以期待高密度固态储氢材料技术在氢能源储存和传输领域的广泛应用。
储氢材料的研究进展
储氢材料的研究进展储氢材料是一种能够吸附和释放氢气的材料，广泛应用于氢能源领域。
目前，研究人员正在不断寻找新型的储氢材料，以提高氢气的吸附能力和储存密度，并且减少储氢过程中的能量损失。
以下是当前储氢材料研究领域的一些进展。
一、金属有机骨架材料（MOF）金属有机骨架材料是一种由金属离子和有机配体组成的晶体结构。
这种材料具有高度可控的孔隙结构，能够提供大量的吸附空间。
研究者已经成功开发出一系列储氢性能优良的MOF材料。
例如，Mg-MOF-74材料具有高达7.5 wt%的氢气存储密度，在77 K、20 bar的条件下可以实现高达6.0 wt%的氢气吸附。
二、共价有机框架材料（COF）共价有机框架材料是一种新型的多孔有机材料，由于其特殊的共价键连接方式，其结构稳定性和储氢性能较好。
例如，研究者在实验中发现，COF-5可以在77 K、物理吸附模式下实现高达7.2 wt%的氢气储存密度。
三、纳米多孔材料纳米多孔材料是一种具有高度可控孔隙结构和较大比表面积的材料。
这些材料具有丰富的储氢位点，并且能够实现快速的吸附和释放过程。
例如，一些石墨烯基的纳米多孔材料已经成功应用于氢能源领域。
研究者发现，这些纳米多孔材料能够实现高达5 wt%的氢气吸附。
四、氧化物材料氧化物材料是一种常见的储氢材料，具有较好的储氢性能。
例如，氧化镁和氧化钛等材料具有良好的氢气吸附能力。
此外，一些研究者还研究了稀土氧化物的储氢性能，并发现它们可以在相对较低的温度和压力下实现高储氢密度。
综上所述，储氢材料的研究进展十分迅速。
金属有机骨架材料、共价有机框架材料、纳米多孔材料和氧化物材料等新型储氢材料的开发，为增加氢气的储存密度以及减少储氢过程中的能量损失提供了新的思路和方法。
随着进一步研究和开发，相信未来储氢材料的性能将不断提高，并为氢能源的广泛应用提供有力支持。
氢储存技术的研究进展及展望
氢储存技术的研究进展及展望近年来，氢能作为一种清洁能源备受关注。
然而，由于氢气本身具有极低的密度和高的易燃性，氢储存一直是限制其广泛应用的主要难题。
因此，人们对氢储存技术的研究一直没有停止。
本文将就氢储存技术的研究进展及未来展望进行探讨。
一、氢储存技术的发展现状目前，氢储存技术主要包括物理吸附、化学吸附、氢化物储氢和液态氢储存四种类型。
（一）物理吸附物理吸附是利用固体吸附氢气的方式来实现储氢的，它的主要载体是活性炭、金属有机骨架材料、多孔氧化物等。
相较于其他类型的储氢技术，物理吸附具有更高的储氢密度和更好的安全性能。
（二）化学吸附化学吸附是通过吸附剂和氢气反应来实现氢气的储存的一种方法。
化学吸附常用的物质为金属有机骨架材料、氧化物和金属化合物等。
与物理吸附不同，化学吸附不需要高压气体来储存氢气，因此它在一定程度上降低了储氢系统的压力。
（三）氢化物储氢氢化物储氢是利用氢化物储存氢气的方法。
氢化物可以分为金属氢化物和非金属氢化物两种类别。
其中，金属氢化物的储氢密度更高，但是其氢化反应是可逆的，使得循环溢出成为了储氢过程的复杂部分。
（四）液态氢储存液态氢储存是利用液态氢作为储存介质的技术。
由于液态氢密度高，因此它的储氢效率也更高。
不过，液态氢需要在极低温下储存，因此储氢设施需要复杂的加热和冷却系统。
二、氢储存技术的未来展望（一）发展方向当前，氢储存技术的研究方向主要有以下两个方面：1、利用电化学、热解和表面改性等技术，改善储氢材料的吸附、储存和释放能力，提高储氢密度和储氢效率；2、开发新的氢储存技术，以达到更高的储氢密度和更佳的安全性。
（二）瓶颈问题目前，氢储存技术还存在一些瓶颈问题，主要包括以下几个方面：1、材料成本高：氢储存材料的研发需要投资大量资金，因此材料的成本很高；2、材料的稳定性：很多材料对氧和水蒸气敏感，因此在使用过程中需要特殊的处理；3、储氢密度：目前氢储存材料的储氢密度还远远低于理论值，需要继续加大研究和改进力度；4、储氢速度：氢储存材料的储氢和释放速度还不够快，需要加强研究；5、安全问题：氢气具有极低的点火能力和爆炸性，因此氢储存系统需要特殊的安全措施。
固体储氢材料的研究进展
化较难， 且 容 易 因Ｈ： ０和Ｏ 等 中毒 。 为 了克 ￣Ｔｉ Ｆ ｅ 储 氢 合 金
储氢 材料 的储 氢密 度 、 循环 寿命 、 对 杂质 的敏 感性和 活化 的难
易程 度等。 固体储 氢材料最大 的优点就是储 氢密度大 。 气态 氢或者液 态氢是 由氢分 子组成 ， 氢 分子之 间的平 均距离为 ０ ． ４ ５ ｎ ｍ。 存储
应用 的 可行性 ， 除 了研 究其 吸放氢 热 力学和 动 力学外 ， 还 包括
钛 系储 氢 合金 以Ｔ ｉ Ｆ ｅ （ ＡＢ型） 为代 表 ， 除Ｔ ｉ Ｆ ｅ 外， 其余 都
为ＡＢ ， 型Ｌ ａ ｖ ｅ ｓ 相。 目前 ， 很 多 金 属 化 合 物 都 可 以 做Ｎｉ — ＭＨ 蓄 电池 的 负极 ， 而Ｔｉ 合 金与Ｍｇ合 金是 研究 的重 点 。 钛 系合 金 对 吸 放 氢温 度要 求 较 低 ， 在 室 温 下 即可 进 行 。 Ｔｉ Ｆ ｅ储 氢 时 活
的 电化学 容量 ， 富 铈储 氢 合金具 有较 长 的循 环寿 命
。 稀
系储 氢合 金的制 备主 要采 用合金 熔炼 法 、 熔体 快淬 法 、 机械 合
在 使用过 程 中 ， 即使 采用 低密 度材 质的储 氢罐 也相 当笨 重 ， 同
金化法 、 气体雾化 法。 制备过程 中要使 合金分 散均 匀 ， 防止 偏 时 也存 在 一 定 的安 全隐 患 。 低 温液 化 储存 法需 要 将 气体 冷 却 析 现象 ， 不 同方法制 备 出的稀 土储氢合 金具 有不 同的特点 。 Ｎ－２ ５ ３℃ 以 下 ， 根 据Ｒｉ ｔ ｔ ｍａ ｒ ｖ ｏ ｎ Ｈｅ ｌ ｍｏ ｌ ｔ 和Ｕｌ ｒ ｉ ｃ ｈ Ｅ ｂ ｅ ｒ ｌ ｅ Ｌ ４ Ｊ １ ． ２钛系储氢材料 的 研究 ， 氢气 液化 消耗 的 能量 为所 储 存化 学能 的３ ０ ％。 为 了防 止液 态 氢挥 发 ， 对 液态 氢储 罐 的绝热性 要 求较 高 ， 这些苛 刻 的 条件 使低压液 态储氢 方式的应 用仅限于航 天领域 。 固体 储氢法 较前 两种方法 而言 ， 具有储 氢密度大 ， 安全 性能好 ， 便于 装载携 带等 优 点 ， 故而成 为研 究开 发的 重点 。 为 了衡量 储 氢材料 实 际
储氢材料的研究进展
储氢材料的研究进展储氢材料是指能够安全、高效地储存氢气的材料。
储氢技术是氢能源的关键技术之一，能够实现氢能源的大规模应用。
目前，储氢材料的研究进展主要集中在氢吸附材料、化学储氢材料和物理储氢材料三个方面。
氢吸附材料是利用物理吸附的方式将氢气吸附储存于材料中。
常见的氢吸附材料包括金属有机骨架材料（MOFs）、大孔材料、以及碳基材料等。
MOFs是由有机配体和过渡金属离子组成的晶态多孔材料。
由于其具有高比表面积和可调节的孔径大小，使其成为理想的氢储存材料。
大孔材料如金属有机配合物和多孔晶体材料，具有较大的孔径和孔容，能够提供更高的氢吸附容量。
碳基材料具有优异的热稳定性和化学稳定性，是一类常见的功底途材料，如碳纳米管和活性炭等。
化学储氢材料是将氢气通过化学反应储存在材料中。
该类材料包括金属氢化物、金属化合物和有机化合物等。
金属氢化物具有高储氢密度和可逆的吸放氢性能，但其储氢温度较高，不利于应用。
为此，研究者针对金属氢化物进行了一系列的改性，如添加催化剂、改变晶体结构和尺度效应等，以提高其储氢性能。
金属化合物如过渡金属硼化物、过渡金属卡宾化物等也具有较高的储氢容量和反应活性。
有机化合物如酰胺、石蜡和脂肪酸等也被研究用作化学储氢材料，其具有储氢容量大、反应温度低等优点，但其稳定性较差，需要进行改性以提高其循环寿命。
物理储氢材料是利用吸附、吸气和共存（吸气和吸附的结合）三种方式将氢气储存于材料中。
常见的物理储氢材料主要有活性炭、多壁碳纳米管等。
活性炭是一种多孔材料，具有高比表面积和可调节的孔径大小，能够通过物理吸附将氢气吸附储存于其表面或孔道中。
多壁碳纳米管是一种碳基纳米材料，具有极小的孔径和大的比表面积，能够通过吸附、蓄存和自发释放的方式储存氢气。
总结来说，目前储氢材料的研究进展主要集中在氢吸附材料、化学储氢材料和物理储氢材料三个方面。
随着科学技术的不断发展，研究者们正在不断寻求新的储氢材料，以提高储氢容量、降低温度和压力等方面的要求，为氢能源的应用提供更多的选择和可能性。
金属氢化物储氢材料的研究与发展
金属氢化物储氢材料的研究与发展近年来，随着环保和能源危机的加剧，储氢技术正在成为人们关注的焦点。
因为储氢技术可以有效地储存能源，为未来能源的可持续发展提供了一条新的出路。
而金属氢化物储氢材料就是储氢技术中的重要组成部分之一。
一、金属氢化物储氢材料金属氢化物储氢材料是指通过与氢气反应，形成氢化物的金属材料。
储氢时，氢气吸附在储氢材料的表面或者内部空隙，从而形成氢化物储氢材料。
这种材料不仅能够吸氢，而且还可以释放出氢气，从而满足能源的需求。
目前，金属氢化物储氢材料主要分为两种类型，分别是轻金属氢化物和过渡金属氢化物。
轻金属氢化物主要包括镁、钠和铝等轻金属。
这种材料的优点是比较轻便、价格低廉，但其吸附氢气的能力较差。
过渡金属氢化物主要包括钛、锆、镍和铁等过渡金属。
这种材料的优点是吸附氢气的能力比较强，但价格相对较高。
二、金属氢化物储氢材料的研究进展随着科技的发展，金属氢化物储氢材料的研究也取得了一定的进展。
以过渡金属氢化物为例，钛系和锆系储氢材料是目前研究比较活跃的两个方向。
其中，锆系储氢材料具有高储氢容量、较低的反应活化度和较好的热稳定性等特点。
研究表明，锆系储氢材料的理论存氢量可以达到2.0wt%，但其反应活化度较低，需要高温才能进行储氢反应。
因此，如何提高锆系储氢材料的反应活化度，是当前研究的热点之一。
而钛系储氢材料则具有较高的反应活化度和储氢速率，但其储氢容量较低，只有1.5wt%左右。
因此，钛系储氢材料的研究主要集中在如何提高其储氢容量和维持其高活性的方向上。
目前，许多研究团队通过改变钛系储氢材料的组成和微观结构，以期望提高其储氢性能。
除此之外，还有一些新型金属氢化物储氢材料也正在被研究。
比如，基于金属有机骨架的储氢材料和基于金属-氧化物的复合储氢材料等，这些新型材料具有较高的储氢容量和热稳定性，但其制备工艺和成本也更加复杂和昂贵。
三、金属氢化物储氢材料的应用前景金属氢化物储氢材料因其高存氢能力、易于操控和储氢稳定性等优点，被广泛应用于氢能、新能源汽车、储能等领域。
高纯二氧化硒作为储氢材料的研究进展
高纯二氧化硒作为储氢材料的研究进展近年来，随着可再生能源的迅速发展和能源存储需求的增加，储氢技术备受关注。
高纯二氧化硒被广泛研究作为一种潜在的储氢材料，其优异的物理和化学性质使其成为备受瞩目的材料之一。
本文将重点介绍高纯二氧化硒作为储氢材料的研究进展，并探讨其存在的挑战和未来的发展方向。
高纯二氧化硒是一种无毒、无污染的无机材料，具有较高的比表面积、较低的密度和良好的热稳定性。
这些优势使得高纯二氧化硒成为潜在的储氢材料。
过去的研究表明，高纯二氧化硒通过吸附氢气的方式储存氢气，其吸附量与温度、压力和制备方法等因素密切相关。
研究人员通过改变高纯二氧化硒材料的物理和化学特性，以提高其储氢性能，进一步推动了高纯二氧化硒作为储氢材料的研究进展。
在提高高纯二氧化硒储氢性能的研究中，有两个重要的方面需要关注。
首先是材料结构和特性的调控。
研究人员通过改变高纯二氧化硒的晶体结构、纳米结构和表面性质等来提高其储氢能力。
例如，改变高纯二氧化硒的晶体结构可以增加其吸附氢气的活性位点，进而提高储氢量。
其次，可以通过合成复合材料或制备复合膜，将高纯二氧化硒与其他材料相结合，从而提高其吸附氢气的能力和稳定性。
这些技术的发展为高纯二氧化硒作为储氢材料的应用提供了新的途径。
此外，高纯二氧化硒作为储氢材料还面临一些挑战。
其中一个挑战是储氢过程中的热效应问题。
储氢过程中产生的热量可能导致高纯二氧化硒材料的热失效，并限制其储氢性能。
因此，研究人员需要开发新的方法来解决热效应问题，以提高高纯二氧化硒的储氢稳定性。
另一个挑战是高纯二氧化硒的可再生性和循环稳定性。
当前，高纯二氧化硒材料的再生方法相对有限，并且在多次循环使用后，其储氢性能可能会降低。
因此，未来的研究应该致力于开发更有效的再生方法和提高循环稳定性。
尽管高纯二氧化硒作为储氢材料还存在一些挑战，但其仍然具有很大的应用潜力。
高纯二氧化硒不仅可以用于储氢系统，还可以应用于其他领域，如电池、传感器和催化剂等。
高容量储氢材料的研究进展
高容量储氢材料的研究进展
储氢技术是一种重要的能源存储和转换方式，可以在可再生能源产生过剩时存储能量，并在需要时释放。
高容量储氢材料是指能够以较高密度吸附或储存氢气的材料。
以下是一些关于高容量储氢材料的研究进展：
1. 金属有机框架（MOFs）：MOFs是一类由金属离子或簇引导有机配体组装而成的晶格材料。
一些MOFs具有高度可调节的孔隙结构和表面积，能够提供大量的吸附位点以吸附和存储氢气。
2. 碳纳米材料：碳纳米材料，如碳纳米管和石墨烯，具有很高的比表面积和孔隙结构，能够提供许多吸附位点用于储氢。
此外，通过功能化或调控结构，可以进一步增强其储氢性能。
3. 金属氢化物：金属氢化物是一种传统的储氢材料，具有高储氢容量。
近年来，研究人员通过合金化、纳米化和结构调控等手段改善金属氢化物的储氢性能，提高其反应动力学和循环稳定性。
4. 氮化硼（BN）：氮化硼是一种具有高度稳定性和独特结构的材料。
研究表明，氮化硼可以以物理吸附和化学吸附的方式高效吸附和储存氢气。
5. 金属有机骨架（MOBs）：金属有机骨架是一类由过渡金属离子与多种有机配体组装而成的晶格结构材料。
一些MOBs展示了良好的储氢性能，具有高表面积和调控孔隙结构的能力。
这些是仅仅涵盖了几个高容量储氢材料的研究进展。
研究人员正在不断探索和开发新的材料和方法来提高储氢容量、改善循环稳定性和降低成本。
高容量储氢材料的研究对于发展氢能源技术和实现清洁能源转型具有重要意义。
储氢材料调研报告
储氢材料调研报告
《储氢材料调研报告》
一、引言
随着全球资源问题日益凸显，氢能作为清洁能源备受瞩目。
储氢技术是氢能利用的重要环节，而储氢材料的发展则成为研究的热点。
本报告旨在对当前储氢材料的研究现状进行调研，为相关领域的科研人员和企业提供参考。
二、储氢材料概述
储氢材料是指能够吸附、吸收或储存氢气的材料。
它们可以通过物理吸附、化学吸附或固体溶解等方式储存氢气，并在需要时释放出来。
常见的储氢材料包括金属氢化物、碳纳米结构、金属有机框架、氢化物等。
三、储氢材料的研究现状
1. 金属氢化物
金属氢化物是最常见的储氢材料之一，可以通过调控合金组成和微观结构来提高其储氢性能。
目前，氧化镁基金属氢化物和LaNi5等金属氢化物的研究取得了一定的进展。
2. 碳纳米结构
碳纳米结构具有较大的比表面积和丰富的活性位点，是理想的储氢材料。
石墨烯、碳纳米管及其衍生物在储氢领域也受到了广泛关注。
3. 金属有机框架
金属有机框架是一类新型多孔材料，由金属离子和有机连接体组成，具有调控孔隙结构、化学稳定性和多种储氢机制的潜力。
四、展望与挑战
储氢材料的研究仍面临着诸多挑战，如储氢量、吸附/解吸温度、循环稳定性等问题亟待解决。
未来，通过材料设计、合成技术和储氢系统的完善，储氢材料有望取得更大的突破。
综上所述，储氢材料是实现氢能利用的关键环节，其研究现状及发展趋势将对氢能产业的发展产生深远影响。
我们期待通过这份调研报告，为相关领域的科研人员和企业提供有益参考，推动储氢材料的创新与应用。
储氢材料的研究进展
面及内部大的空腔使碳纳米管能吸附大量的氢，其高储氢 量、低质量密度和化学稳定性使其在车用储氢系统中具有 良好的应用前景。 受碳纳米管研究的启发，利用其它具有微纳米结构材料作 为纳不明贮米确氢纤。材维料和的TiS研2的究纳也米相管继等展。开关，于例微如纳M米oS材2、料B储N氢纳机米理管、尚
吸附贮氢。 化学法：无机化合物贮氢、有机液态氢化物 贮氢、金属氢化物贮氢、复杂氢化物(也称 络合物)贮氢
物理方法储氢
最简单、最常用的贮存方法是气态方式。贮存压力 低于17MPa，但体积密度较小(标准状态条件下为 0.089kg/m3)是该方法最严重的技术缺陷，其应 用范围也因此受到限制。即使已经研制能承受千 兆帕级(GPa)超高压的容器，但这种方法在运输和 使用过程中的安全隐患仍是人们担心和关注的问 题。 液态贮氢方式的体积密度高(70kg/m3)，但氢气的 液化需要冷却到(21K)的超低温下才能实现，但此 过程需要大量的能量，且成本高，条件苛刻，使 得液态贮氢技术也难以广泛应用，仅用于航天领 域。
优缺点：
LaNi5 初期氢化容易, 反应速度快,20 ℃时的 氢分解压仅几个大气压, 吸放氢性能优良。 LaNi5 储氢合金的主要缺点是镧的价格高, 循环退化严重, 易于粉化, 并且储氢量偏低， 只有1.4wt%左右。
• 但是由于其优异的吸放氢动力学性能，近 年来有仍很多对LaNi5合金改性来提高储氢 量的研究。主要改性方法是引入其它金属 元素，使LaNi5合金多元化。目前已研究的 三元系列主要有两类LaNi5-xMx(M=Al、 Mn、Cr、Fe、Co、Cu、Ag、pd、pt)和 R0.2LaO.8Ni5(R=Zr、Gd、Nd、Y、Th)。
金属有机骨架化合物作为储氢材料的研究进展
金属有机骨架化合物作为储氢材料的研究进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和环境保护意识的日益增强，清洁、高效的能源存储技术成为了当前科技研究的热点。
其中，氢能源因其高能量密度、零污染排放和可再生性等优点，被认为是最具潜力的未来能源之一。
然而，氢气的安全存储和高效运输是实现其广泛应用的关键。
金属有机骨架化合物（Metal-Organic Frameworks，简称MOFs）作为一种新型的多孔材料，因其高比表面积、可调孔径和丰富的功能基团等特性，在储氢材料领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在综述MOFs作为储氢材料的研究进展，从MOFs的结构特点、储氢性能、影响因素以及未来发展方向等方面进行深入探讨，以期为氢能源的安全高效存储提供理论支持和技术指导。
二、金属有机骨架化合物概述金属有机骨架化合物（Metal-Organic Frameworks，简称MOFs）是一类由金属离子或金属团簇与有机配体通过配位键自组装形成的具有高度有序多孔结构的晶体材料。
由于其独特的结构和性质，MOFs 在储氢、催化、分离、传感、药物输送等多个领域展现出巨大的应用潜力。
MOFs的结构多样性是其最突出的特点之一。
通过选择不同的金属离子、有机配体以及合成条件，可以制备出具有不同孔径、形状和功能的MOFs。
这种高度的可设计性和可调性使得MOFs能够针对特定的应用需求进行定制合成。
在储氢领域，MOFs因其高比表面积、低密度和可调的孔结构而备受关注。
其开放的金属位点和可功能化的有机配体为氢气的吸附和存储提供了有利条件。
MOFs还可以通过合成后修饰等方法引入特定的官能团，进一步提高其对氢气的吸附能力和选择性。
然而，MOFs作为储氢材料在实际应用中也面临一些挑战，如稳定性、循环性能以及成本等问题。
因此，如何在保持MOFs高储氢性能的同时提高其稳定性和降低成本是当前研究的热点和难点。
总体而言，金属有机骨架化合物作为一种新型的储氢材料，其独特的结构和性质使其在储氢领域具有广阔的应用前景。
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储氢材料研究进展摘要：随着传统能源的日渐枯竭，以及生态环境恶化的双重压力，致使人类面临着能源和环境危机的严峻挑战。
而氢能作为一种高效﹑清洁﹑无污染的能源，日益受到人们的瞩目。
本文重点介绍储氢材料的分类，以及氢能的应用，并给出一些建议。
关键词：氢能源储氢材料应用领域Progress in hydrogen storage materialAbstract：Along with the traditional energy exhaustion, dual pressure and the deterioration of the ecological environment, resulting in serious challenge that the mankind faces a crisis of energy and environment. While hydrogen as a kind of high efficient, clean, no pollution energy, increasing people's attention. This paper introduces the classification of hydrogen storage materials, and the application of hydrogen energy, and puts forward some suggestions.Key words: Hydrogen energy Hydrogen storage material Application field 随着人们环保意识的增强和低碳经济概念的提出，氢能日益受到关注。
氢能具有许多优势：（1）氢释能后的产物是水，属于清洁能源；（2）既可通过太阳能、风能、核能等分解水来获得，也可以利用石油重整、甲醇蒸汽转化、炼焦和煤炭气化等方式制取，是可再生能源；（3）氢具有较高的热值；（4）在化工与炼油等领域副产大量氢气，资源丰富。
此外，通过改造微生物基因以实现高效生物制氢也是当前世界范围内的研究热点。
现有的工业技术已能实现氢的大规模生产。
从长远来看，它的发展可能带来能源结构的重大改变。
如果能被有效地开发利用，作为一种能源替代物将会有广阔的应用前景，氢能体系主要包括氢的生产、储存与运输、应用 3 个环节，其中氢的储存是关键, 也是目前氢能应用的技术瓶颈。
储氢材料分类氢的储运按氢的储存方法可以分为3 种:第一种是气体氢储存技术, 即将氢气压缩后存储在高压容器中, 缺点是钢瓶储存氢气的容积小、储氢量小, 并且有爆炸的危险; 第二种是液态氢储存技术, 即将氢气液化后存储在绝热容器中, 缺点是液体储存箱非常庞大, 需要极好的绝热装置来隔热, 并且容易渗漏; 第三种是固体氢储存技术,即氢气与储氢材料通过物理或化学的方式相结合的固体储氢方式,能有效克服气、液两种储存方式的不足, 而且储氢体积密度大、安全度高、运输方便、操作容易。
因此, 固体储氢引起了人们特别的关注, 成为目前研究的热点若使储氢材料具有实用价值，必须具备以下特性：储氢含量高；具有高度的反应可逆性，且可在常温常压下进行具有良好的循环性，而且循环的次数要足够多；易活化、滞后效应小具有优良的抗毒性能。
此外，在研究设计时还应注意要尽量满足比重小、能量密度高、制造工艺简单、安全等特性。
目前研究开发和投入应用的材料还没有一种完全具备上述特征只能择重而取。
1 金属基储氢合金材料储氢合金是指在一定温度和氢气压力下能可逆地大量吸收、储存和释放氢气的金属间化合物。
合金储氢机理是氢分子首先吸附在金属表面, 再解离成氢原子, 然后再进入到金属的晶格中形成氢化物。
元素周期表中的部分金属与氢反应, 形成金属氢化物, 反应比较简单, 只要控制一定的温度和压力, 金属和氢气一接触就会发生反应。
储氢合金储氢量大、无污染、安全可靠, 并且制备技术和工艺相对成熟,是目前应用最为广泛的储氢材料。
1. 1 镁基储氢材料金属镁作为储氢材料具有一系列优点: 密度小, 仅为1.74g/ cm3; º储氢量高, MgH 2 的含氢量达 7. 6% ( 质量分数), 而 Mg2NiH4 的含氢量也达到 3.6% (质量分数) ; 资源丰富, 价格低廉。
但由于 Mg 表面易氧化生成氧化膜, 导致Mg 吸放氢的条件比较苛刻, 表现为 Mg 与 H2 需要在 300~400 e 、2.4~ 40MPa 下才能生成 MgH2, 0. 1MPa 时离解温度为 287 e , 且反应速度慢在 Mg-Ni 系中, 人们常添加元素 M 替代部分元素 Mg或 Ni以改善Mg2Ni 的充放氢性能。
常用部分替代 Mg 的元素有 Ag、Ti、Al、Zr、Co、Si、V、Ce、B、C, 这些元素的添加可抑制 Mg 在合金表面的氧化, 从而提高 Mg-Ni系储氢合金的循环寿命。
部分替代 Ni的常用元素有 Co、Mn、Fe、W、Cu、Cr、Al、C。
J. Chen 等研究了 Co、Mn 取代 Mg2Ni合金中的Ni, 不仅可以增加合金的放电容量, 同时也延长了合金的循环寿命。
单纯用一种元素取代 Mg 或Ni, 虽然合金性能有所改善, 但总体性能仍不能满足需要。
因此, 许多研究者采取同时对Mg 和 Ni 进行部分取代的方法。
Yuan 等制备了Mg2- xTixNi1- yCuy(0< x< 2, 0< y< 1) 合金, 发现该合金主相仍是Mg2Ni, 未经活化可直接吸氢, 与 Mg2Ni 相比合金的脱氢性能明显改善、抗腐蚀性能好、循环寿命延长。
除 Mg-Ni合金体系外, 人们对不含镍的镁基储氢材料也进行了大量的研究, 研究范围几乎涉及到全部的金属元素和少量的非金属元素, 比较有代表性的有 Mg-Al 系和 Mg-La系。
Mg-Al 系储氢合金包括 Mg3Al12 ( C) 、Mg17 Al12 ( C)、Mg2Al3( B) 3 种类型。
在三元合金中比较有代表性的是Mg17Al11Ti。
因为镁和镧系金属可以形成相对稳定的合金化合物, 所以 Mg-La 系也是人们研究的热点。
经常见诸于报道、储氢性能较好的 Mg-La 系合金有 Mg2La、Mg12La、Mg16-La2Ni、Mg17La1.8Ca0.2、Mg16La1.6Ca0.4Ni、Mg17La2 等。
随着机械合金化技术的日益成熟, 人们把工作重点放在了镁基储氢复合材料的研究上。
此类材料的特点是将某一种单质或化合物复合在镁颗粒表面, 起到吸放氢催化剂的作用,可加快吸放氢的速度, 降低其放氢温度。
例如,镁与过渡金属氧化物的复合物 Mg-MgO 都具有非常好的充放氢动力学性能和较低的放氢温度;镁基纳米复合材料能在较低温度下发生快速的吸氢反应, 如纳米复合物 Mg-3N-i 2MO 是一种动力学性能较好的大容量储氢材料, 可以在较低的温度下快速吸氢。
制备镁基储氢材料主要方法有：机械合金化法、氢化燃烧合成法、放电等离子烧结法、高温熔炼法、置换扩散法和固相扩散法。
1.1.1机械合金化镁基储氢材料的制备采用最多的是机械合金化法。
通过机械球磨可得到晶态、非晶态和准晶态的合金。
通过此方法可以显著改善材料的表面特征，从而改善其吸放氢的活化性能和反应动力学，并且能降低吸放氢温度，提高储氢量。
同时机械合金化法可以使熔点相差较悬殊的元素形成合金，且具有成本低、成分均匀的优点。
随着燃料电池对储氢对材料要求的提高，Ｍ．Ｈ．Ｇｒｏｓｊｅａｎ等人采用机械合金化法制备出燃料电池用的镁粉，使镁粉的储氢量从未球磨时的３％（质量）提高到了球磨后的４７％（质量）。
这主要归因于球磨时产生的大量缺陷和新鲜表面利于镁在甲醇中的腐蚀。
1.1.2氢化燃烧合成氢化燃烧合成法是在Ｍｇ２Ｎｉ合金燃烧合成法的基础上发展起来的一种镁基储氢合金制备新方法。
它是将镁镍混合粉末置于高压氢气中，通过合成———氢化一步法，在低于８５０Ｋ温度下直接获得氢化镁镍合金，它属于一种自放热的固相反应。
其反应方程式为：Ｍｇ＋Ｈ２＝ＭｇＨ２，ΔＨ°＝－７４．５ｋＪ·ｍｏｌ－１（１）２Ｍｇ＋Ｎｉ＝Ｍｇ２Ｎｉ，ΔＨ°＝－３７２ｋＪ·ｍｏｌ－１（２）Ｍｇ２Ｎｉ＋Ｈ２＝Ｍｇ２ＮｉＨ４，ΔＨ°＝－６４．４ｋＪ·ｍｏｌ－１（３）以上３个反应中，反应（２）放出的热量最大，它在体系加热到一定温度后，在很短时间内以一种热爆方式点燃。
在降温过程中，燃烧合成产物与氢气发生氢化反应生成最终的镁镍合金氢化物。
该方法具有节能、省时、设备简单、化学成分容易控制的优点，且产物无需活化处理。
目前利用该法已成功制备出一系列的镁基储氢材料，如Ｍｇ２Ｎｉ１－ｘＦｅｘ、Ｍｇ－ＣａＮｉ５和Ｍｇ２－ｘＡｇｘＮｉ。
另外，Ｉ．Ｓａｉｔａ等人还成功地在无镁镍的条件下用氢化燃烧合成法制备出ＴｉＦｅ储氢材料，其反应方程式如下：Ｔｉ＋Ｈ２＝ＴｉＨ２，ΔＨ°＝－１４４ｋＪ·ｍｏｌ－１（４）Ｔｉ＋Ｆｅ＝ＴｉＦｅ，ΔＨ°＝－４０ｋＪ·ｍｏｌ－１（５）借鉴以上人们的成功经验，研究人员可利用氢化燃烧合成法在无Ｎｉ的情况下制备出Ｍｇ－ＦｅＴｉ基储氢材料。
1.1.3放电等离子烧结放电等离子烧结是新近发展起来的一种新的材料制备方法，它具有升温速度快、烧结时间短、冷却迅速、外加压力和烧结气氛可控及节能环保等优点，可广泛用于金属材料、陶瓷材料、复合材料的制备。
该方法通过在粉末间直接通入脉冲电流瞬时产生的等离子、脉冲能、脉冲压力和焦耳热使粉末表面达到高温进行烧结。
Ｘ．Ｐ．Ｓｏｎｇ等人采用放电等离子烧结制备镁基储氢材料发现：烧结的镁基储氢材料随着合金第二相含量的增加，储氢温度明显降低。
在５７３Ｋ时，纯镁的储氢量几乎为０，但利用等离子烧结的镁基储氢材料储氢量却达到了纯镁最高储氢量的９５％。
ＴＥＭ研究结果表明：放电等离子烧结过程中在烧结界面处产生了一种纳米级的过渡相，该过渡相很可能是镁基储氢材料动力学性能得到改善的原因。
1. 2 稀土系储氢材料目前研究开发的稀土储氢合金有 AB5型、AB3型、A2B7型等，其中AB3型、A2B7型称为多相R-Mg-Ni 系储氢合金等。
AB5型稀土储氢合金是目前商业化镍氢电池普遍采用的负极材料，但目前 AB5 型储氢合金已接近其理论容量极限。
R-Mg-Ni 系合金具有更高的储氢容量，但其活化性能、循环寿命等需要进一步提高，是目前稀土储氢合金研究领域的热点。
稀土系储氢合金以 LaNi5 为代表, 可用通式 AB5 表示,具有CaCu5 型六方结构。
1969 年 Philips 实验室发现 LaNi5合金具有优良的吸氢特性、较高的吸氢能力、较易活化、对杂质不敏感及吸释氢不需高温高压(当放氢温度高于 40e 时放氢就很迅速) 等优良特性, 但该合金在吸氢后晶胞体积膨胀较大、易粉化、吸释氢能力过早失去, 且价格昂贵。