镁-镍储氢合金材料的研究
La-Mg-Ni系新型贮氢合金结构与电化学性能的研究
La-Mg-Ni系新型贮氢合金结构与电化学性能的研究La-Mg-Ni系新型贮氢合金结构与电化学性能的研究摘要：贮氢合金作为一种重要的储氢材料，具有高储氢容量、快速储氢和释放氢气的能力。
本文通过研究La-Mg-Ni系新型贮氢合金的结构与电化学性能，以期提高其储氢性能。
引言：随着能源短缺问题的日益突出，储氢技术逐渐成为解决能源存储和传输难题的重要方法。
贮氢合金作为一种重要的储氢材料，由于其具有高储氢容量、快速储氢和释放氢气的能力，被广泛研究和应用。
研究方法：本研究采用合金熔炼法制备了La-Mg-Ni系新型贮氢合金，并对其结构和电化学性能进行了详细的研究。
通过扫描电子显微镜(SEM)观察合金的表面形貌，X射线衍射(XRD)分析合金的晶体结构，电化学测试仪测量合金的电化学性能。
结果与讨论：通过SEM观察，La-Mg-Ni系新型贮氢合金的表面光滑且均匀，没有明显的晶粒生长。
XRD分析显示合金为具有面心立方晶体结构，其中LaMgNi和LaMg2Ni3为主要晶相。
电化学测试结果表明，La-Mg-Ni系新型贮氢合金在室温下具有较高的储氢容量和优良的循环稳定性。
该合金在循环测试中表现出较低的极化和较小的容量损失，表明其具有良好的循环稳定性和快速储氢和释放氢气的能力。
结论：本研究成功合成了La-Mg-Ni系新型贮氢合金，通过表面形貌观察和XRD分析确认了其结构特征。
电化学性能测试结果表明，该合金具有较高的储氢容量、良好的循环稳定性以及快速储氢和释放氢气的能力。
这为La-Mg-Ni系贮氢合金的应用提供了实验依据，也为进一步的储氢材料研究提供了新的思路。
展望：当前，储氢技术仍然面临着许多挑战，如储氢容量、充放电速率和循环稳定性等方面的问题。
未来的研究需要继续优化合金的结构和组分，提高其储氢容量和电化学性能，并探索新的贮氢材料，以推动储氢技术的发展与应用。
关键词：贮氢合金；La-Mg-Ni系；结构特征；电化学性能；储氢容本研究成功合成了La-Mg-Ni系新型贮氢合金，并通过SEM和XRD分析确认了其表面光滑且均匀，具有面心立方晶体结构，主要晶相为LaMgNi和LaMg2Ni3。
浅析新能源汽车电池用新型镁基储氢合金的组织与性能论文
浅析新能源汽车电池用新型镁基储氢合金的组织与性能论文新型的清洁能源备受业界关注，其中氢能是人们普遍认为极具应用前景的新型能源之一。
储氢合金是促使氢能大规模应用的有效途径。
在新能源汽车电池中，镁基储氢合金由于轻便、安全性好、储氢容量大和价格相对较低等优点被誉为新一代极具竞争力的储氢合金。
但是，现有的Mg2Ni镁基储氢合金存在电化学循环稳定性不好，限制了镁基储氢合金的商业化进程，迫切需要对现有的镁基储氢合金进行改性。
鉴于此，笔者在Mg2Ni镁基储氢合金中复合添加合金元素V和Co，采用超声振动辅助感应熔炼法制备了Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05新型镁基储氢合金，并进行了显微组织观察、X射线衍射分析、吸放氢性能和电化学稳定性的测试与分析。
1试验材料与方法采用工业级金属原料Mg、V、Ni和Mg-10Co、Mg-5Mn中间合金，在自制的超声振动辅助感应熔炼炉中进行Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05新型镁基储氢合金的制备。
熔炼温度为(705依5)℃、超声振动频率为35Hz。
制备出的合金试样，经DM2300型能量弥散X射线荧光分析仪测试的化学成分(质量分数，%)为院9.047V、49.778Ni、2.614Co、0.187Mn、0.011Fe、余量Mg。
合金中添加Mn主要起到除杂的作用。
采用PG18型金相显微镜和EVO18型扫描电镜进行显微组织观察曰采用D8ADVANCE型X射线衍射仪进行XRD分析曰采用H-Sorb2600型全自动PCT储氢材料测试仪进行吸放氢性能测试，测试温度为室温曰采用CHI660E型电化学工作站进行电化学循环稳定性测试，充电电流为120mAh/g、充电时间3h、放电电流60mAh/g、放电截止电位-0.4V。
2试验结果及讨论2.1XRD分析试验制备的Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05新型镁基储氢合金的XRD 图谱，可看出，该合金由Mg2Ni基体相和少量V3Ni相组成。
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。
储氢材料的研究与发展前景
目录1. 前言 (3)2. 储氢材料 (4)2.1金属储氢材料 (4)2.1.1镁基储氢材料 (5)2.1.2钛基（Fe-Ti）储氢材料 (8)2.1.3稀土系合金储氢材料 (9)2.1.4锆系合金储氢材料 (10)2.1.5金属配位氢化物 (11)2.2碳质储氢材料 (11)2.3液态有机储氢材料 (12)3. 储氢方式 (14)3.1气态储存 (14)3.2液化储存 (14)3.3固态储存 (15)4. 氢能前景 (15)参考文献 (17)储氢材料的研究与发展前景摘要：氢能作为一种新型的能量密度高的绿色能源, 正引起世界各国的重视。
储存技术是氢能利用的关键。
储氢材料是当今研究的重点课题之一, 也是氢的储存和输送过程中的重要载体。
本文综述了目前已采用或正在研究的储氢材料, 如镁基储氢材料钛碳基储氢材料、稀土储氢材料、碳质储氢等材料的研究进展、发展前景和方向。
关键字：储氢材料，储氢性能，储氢方式，发展前景1.前言当今世界, 化石燃料储量正在迅速减少, 现存储量不能满足日益增长的需求。
目前世界能源的80%来源于化石燃料, 但化石燃料的使用产生了大量有害物质, 对环境造成巨大影响。
因此, 加速能源系统向可再生能源转换以适应当前和未来世界能源需求, 是迫切需要解决问题。
氢原料来源广泛、无污染且能量转换效率高，是解决未来清洁能源需求问题的首选新能源之一。
氢是宇宙中含量最丰富的元素之一。
氢气燃烧后只产生水和热，是一种理想的清洁能源。
氢能利用技术，如氢燃料电池和氢内燃机，可以提供稳定、高效、无污染的动力，在电动汽车等领域有着广泛的应用前景。
由于氢能技术在解决人类面临的能源与环境两大方面的重大作用，国内外对氢能技术都有大量资金投入，以加快氢能技术的研发和应用。
氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体，正引起人们的广泛关注。
氢能的开发和利用受到美、日、德、中、加等国家的高度重视，以期在21世纪中叶进入氢能经济(hydrogeneconomy)时代。
稀土基贮氢合金的改性研究及电沉积镁-镍贮氢合金的初步探索的开题报告
稀土基贮氢合金的改性研究及电沉积镁-镍贮氢合金
的初步探索的开题报告
本次课题研究的目的是对稀土基贮氢合金进行改性研究，并初步探
索电沉积镁-镍贮氢合金的制备方法。
第一部分：稀土基贮氢合金的改性研究
稀土基贮氢合金是一种将氢气吸附和储存起来的材料，具有良好的
储氢性能。
然而，由于其制备工艺复杂和成本较高，使得其应用范围受限。
因此，本研究旨在通过改性手段，提高其储氢性能，降低其制备成本。
研究内容：
1、研究稀土基贮氢合金中添加不同的助剂对其储氢性能的影响；
2、研究制备稀土基贮氢合金的方法，以降低生产成本；
3、对改性后的稀土基贮氢合金进行性能测试，探究其储氢性能的变化。
第二部分：电沉积镁-镍贮氢合金的初步探索
电沉积是实验室制备贮氢合金的一种常用方法，能够制备出高品质
的贮氢合金。
在本研究中，我们将采用电沉积法制备镁-镍贮氢合金，并
探索其合金结构和储氢性能。
研究内容：
1、设计镁-镍合金的电沉积工艺参数，如电流密度、电解液浓度等；
2、通过X射线衍射（XRD）等测试手段对合金结构进行表征；
3、对制备出的镁-镍贮氢合金进行储氢性能测试，探究其储氢能力。
预期结果：
1、改性后的稀土基贮氢合金拥有更高的储氢能力和更低的制备成本；
2、电沉积制备的镁-镍贮氢合金具有较高的储氢能力和优良的储氢
稳定性。
《2024年La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》范文
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》篇一一、引言随着对清洁能源和高效能源存储技术的需求日益增长，贮氢合金因其优异的电化学性能和储氢能力，已成为当前研究的热点。
La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金作为其中的一种重要类型，具有高容量、良好的循环稳定性和较低的自放电率等优点，被广泛应用于镍金属氢化物电池中。
本文旨在研究La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备工艺及其电化学性能，为该类型合金的进一步应用提供理论依据。
二、材料与方法1. 制备方法La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备采用机械合金化法。
将高纯度的La、Mg、Ni以及Pr和Co元素按照一定比例混合，然后在高能球磨机中进行机械合金化处理，得到贮氢合金。
2. 电化学性能测试电化学性能测试包括循环伏安法（CV）和恒流充放电测试。
采用三电极体系，以贮氢合金为工作电极，锂片为对电极和参比电极，在室温下进行测试。
三、结果与讨论1. 制备工艺优化通过调整球磨时间、球磨速度以及合金元素的配比等参数，优化La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备工艺。
实验结果表明，当球磨时间为X小时，球磨速度为Y转/分钟，合金元素配比为Pr:Co:La:Mg=a:b:c:d时，得到的贮氢合金具有最佳的电化学性能。
2. 电化学性能分析（1）循环伏安法（CV）测试结果CV曲线显示，La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金具有较高的放电容量和良好的充放电可逆性。
随着充放电次数的增加，容量衰减较小，表现出良好的循环稳定性。
（2）恒流充放电测试结果恒流充放电测试结果表明，La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金具有较高的初始放电容量和优异的倍率性能。
在充放电过程中，其电压平台稳定，自放电率较低。
3. 性能优化途径分析通过对La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的成分、结构和制备工艺进行优化，可进一步提高其电化学性能。
例如，通过调整合金元素的配比、引入其他元素进行掺杂、优化球磨工艺等手段，可进一步提高贮氢合金的放电容量、循环稳定性和倍率性能。
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开展。
其中镁是吸氢相，镍是吸氢过程中的催化相，Ni的参加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根本原理镁系储氢合金具有储氢量高，低本钱，轻质化等优点。
在300～400。
C和较高的氢压下，镁可与氢气直接反响，反响生成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% ，具有金红石构造，性能比拟稳定。
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方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规那么，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氢化后构造发生较大变化，由六方晶胞膨胀并重组为萤石构造的高温相(>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原子奉献两个电子以稳定配位体构造。
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到达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型合金的性能研究说明，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)。
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》篇一一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益突出，可再生能源及能源储存技术已成为研究的热点。
在众多能源储存技术中，氢能以其清洁、高效和可持续等优势受到广泛关注。
其中，贮氢合金因其出色的电化学性能和储氢能力，在氢能储存领域具有重要应用价值。
La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金因其在贮氢材料中良好的物理化学性能而备受关注。
本文针对La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备工艺及电化学性能进行了深入研究。
二、La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备1. 材料选择与配比本实验选用的原料包括La、Mg、Ni以及Pr、Co等元素。
根据实验需求，通过调整各元素的配比，制备出不同成分的La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金。
2. 制备方法制备过程主要包括熔炼、淬火和球磨等步骤。
首先，将选定的原料按照一定比例混合后熔炼，随后进行淬火处理，使合金迅速冷却，最后进行球磨处理，得到合金粉末。
三、电化学性能测试1. 电池组装将制备的La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金与电解质等材料组装成氢燃料电池，以便进行电化学性能测试。
2. 测试方法采用循环伏安法、恒流充放电法等方法对电池进行测试，观察并记录其电化学性能。
同时，分析合金成分、微观结构对电化学性能的影响。
四、实验结果与讨论1. 制备结果通过XRD、SEM等手段对制备的La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金进行表征，观察其晶体结构和微观形貌。
结果表明，制备的合金具有较好的结晶度和均匀的微观结构。
2. 电化学性能分析通过电化学性能测试，发现La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金具有较高的放电容量、良好的充放电循环稳定性和较高的平台电压。
此外，合金成分和微观结构对电化学性能具有显著影响。
例如，适量的Pr、Co元素替代可提高合金的储氢能力和放电容量；而合金的微观结构则影响其充放电过程中的电荷传输和反应动力学。
Mg-Ni-Y储氢合金微结构调控及吸放氢热-动力学研究
Mg-Ni-Y储氢合金微结构调控及吸放氢热-动力学研究Mg-Ni-Y储氢合金微结构调控及吸放氢热/动力学研究摘要：储氢合金是一种有潜力的氢能源存储材料，通过调控储氢合金的微结构可以有效地提高其吸放氢性能。
本文针对Mg-Ni-Y储氢合金进行了微结构调控及吸放氢热/动力学研究。
通过改变合金中驰豫态Mg12Ni10Y9和非驰豫态Mg2Ni0.7Y0.3相的比例，成功调控了合金的微观结构，并通过X射线衍射（XRD）进行了结构表征。
结果表明，在合适的Ni和Y含量下，合金中呈驰豫态的相占主导地位，并提高了合金的吸放氢容量。
关键词：储氢合金；Mg-Ni-Y；微结构调控；吸放氢性能；驰豫态引言：随着全球能源问题的日益凸显，氢能源因其高能量密度和无污染排放等特点成为了备受关注的替代能源之一。
然而，氢的储存与运输一直是氢能源应用推广的瓶颈之一。
储氢合金作为一种重要的氢存储材料，因其高容积氢含量和良好的循环稳定性，受到了广泛的研究关注。
目前，Mg-Ni-Y储氢合金因其良好的吸放氢性能被认为是最有潜力的储氢材料之一。
通过调控合金的微结构，可以改变合金的吸氢和放氢速率、循环稳定性等性能。
因此，对于Mg-Ni-Y储氢合金的微结构进行调控及吸放氢热/动力学的研究具有重要的科学和应用价值。
实验方法：本文采用真空感应熔炼的方法制备了一系列Mg-Ni-Y储氢合金样品，并通过扫描电子显微镜（SEM）对合金的表面形貌进行了观察。
通过改变合金中Y的含量，制备了不同比例的驰豫态Mg12Ni10Y9和非驰豫态Mg2Ni0.7Y0.3相的合金样品。
使用XRD对合金的晶体结构进行了表征，利用光电子能谱仪（XPS）对合金的元素成分进行了分析。
结果与讨论：通过SEM观察发现，驰豫态Mg12Ni10Y9相和非驰豫态Mg2Ni0.7Y0.3相的比例对合金的表面形貌有明显影响。
当Y的含量较高时，合金表面出现了更多的驰豫态相颗粒，表明驰豫态相在合金中占主导地位。
非晶态Mg-Ni系储氢合金的制备及性能研究的开题报告
非晶态Mg-Ni系储氢合金的制备及性能研究的开题报告
一、研究背景
随着能源消耗的不断增加，人们对新型能源的需求也越来越迫切。
储氢材料具有高能量密度、安全可靠、环保等优点，是目前研究的热点之一。
其中，非晶态Mg-Ni 系储氢合金由于具有高储氢量、良好的循环稳定性、低毒性等特点，已成为研究的重点。
二、研究目的
本研究旨在制备非晶态Mg-Ni系储氢合金，并对其储氢性能进行研究，为其在能源领域的应用提供科学依据。
三、研究内容及方法
1.合金制备：采用溅射法在玻璃基板上制备非晶态Mg-Ni系储氢合金，并对其形貌、组织结构等进行表征。
2.储氢性能测试：使用自制的氢气循环装置对非晶态Mg-Ni系储氢合金的储氢性能进行测试，包括储氢容量、吸放氢动力学、循环稳定性等指标的研究。
3.机理研究：通过测试数据及表征结果，探索非晶态Mg-Ni系储氢合金的储氢机理。
四、预期成果
1.制备成功非晶态Mg-Ni系储氢合金。
2.对其储氢性能进行研究，获取储氢容量、吸放氢动力学、循环稳定性等数据。
3.探索非晶态Mg-Ni系储氢合金的储氢机理。
五、研究意义
1.拓展非晶态Mg-Ni系储氢合金在能源领域的应用。
2.为相关领域研究提供科学依据。
3.为新能源的研究做出贡献。
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》篇一一、引言随着电动汽车、混合动力汽车和储能系统的快速发展，开发具有高能量密度、长寿命和高安全性的新型贮氢材料成为关键研究领域。
La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金因其独特的物理和化学性质，在贮氢材料中具有重要地位。
本文旨在研究La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备工艺及其电化学性能，以期为实际应用提供理论支持。
二、实验材料与方法（一）实验材料本实验所需材料包括La、Mg、Ni以及Pr等金属元素，选用高纯度金属原料，确保合金的纯度和性能。
（二）制备方法采用机械合金化法制备La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金。
具体步骤包括原料准备、球磨、烧结、淬火等过程。
（三）电化学性能测试采用电化学工作站进行循环伏安测试、恒流充放电测试、交流阻抗测试等，以评估合金的电化学性能。
三、La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备（一）合金成分设计根据实验需求，设计La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的成分比例。
通过调整各元素的比例，优化合金的电化学性能。
（二）机械合金化法制备将设计好的金属原料按照比例混合，放入球磨机中进行球磨。
球磨过程中，通过控制球磨时间、球磨速度等参数，使金属原料充分混合并形成合金。
将制得的合金进行烧结、淬火等处理，以提高合金的结晶度和纯度。
四、电化学性能研究（一）循环伏安测试通过循环伏安测试，研究La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的氧化还原反应过程及电极反应的可逆性。
根据循环伏安曲线，分析合金的充放电容量、充放电平台等电化学性能。
（二）恒流充放电测试恒流充放电测试是评估贮氢合金电化学性能的重要手段。
通过恒流充放电测试，可以获得合金的充放电容量、库伦效率、循环稳定性等关键数据。
结合充放电曲线，分析合金的充放电过程及性能特点。
（三）交流阻抗测试交流阻抗测试用于研究La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的电化学反应动力学过程。
镁基储氢合金的最新研究进展
第16卷 第5期2009年10月 金属功能材料Metallic Functional Materials Vol 116, No 15October , 2009镁基储氢合金的最新研究进展童燕青,欧阳柳章(华南理工大学材料科学与工程学院,广州 510640)摘 要:镁基合金是一类重要的储氢材料。
本文综述了Mg 2Ni 系合金、稀土2镁2镍、镁2稀土等3类含镁储氢合金的最新研究进展,探讨了合金化机理,即合金化元素、原子半径、相结构对含镁基储氢合金性能的影响规律。
关键词:储氢合金;镁基合金;合金化中图分类号:T G 13917 文献标识码:A 文章编号:1005-8192(2009)05-0038-04Latest Progress on H ydrogen Storage AlloysContaining MagnesiumTON G Yan 2qing ,OU YAN G Liu 2zhang(College of Materials Science and Engineering ,South China University of Technology ,Guangzhou 510640,Guangdong ,China )Abstract :Magnesium based alloy is an important type of hydrogen storage materials.This paper reviews the latest progress of the alloys containing magnesium ,such as Mg 2Ni based alloys ,earth 2magnesium 2nickel alloys and mag 2nesium 2rare earth alloys.The alloying mechanism is discussed ,namely the effect of the alloying elements ,the atom 2ic radius and phase structure on the hydrogen storage properties of magnesium based alloys is reviewed.K ey w ords :hydrogen storage alloys ;magnesium 2based alloy ;alloying基金项目:863资助项目(2006AA05Z133)作者简介:童燕青,男,博士研究生。
镁系储氢合金的综述
镁系储氢合金的综述镁系储氢合金的综述摘要：镁是地壳中含量丰富的元素之一，居第8位，约占地壳质量的2．35 。
镁的储氢量大，其理论储氢容量可以达到7．6 ，被认为是最有前景的储氢合金。
本文就镁系储氢合金的工艺，性能，应用，发展趋势等做简单的介绍。
关键字：镁系储氢合金工艺性能应用发展趋势前言：人类历史的发展伴随着能源的不断发展．人类社会经历了薪柴、煤炭和石油3个能源阶段后，面临着一个严峻的挑战．一方面煤炭、石油等化石燃料的长期大量消耗，其资源逐渐枯竭；另一方面化石燃料的大量使用造成了全球环境的严重污染．氢能正是基于能源持续发展和环境保护的要求而发展起来的理想清洁能源．氢来源丰富广泛，且燃烧能量密度值高，燃烧后生成水，具有零污染的特点，因此对氢能源的开发利用已成为世界性的重要课题．氢能体系的主要技术环节包括氢的生产、储存、输送和使用等，其中氢气的储存是最关键的环节之一．传统的液化储氢、高压储氢方法效率低，对储存容器条件要求比较苛刻．因此人们开发了金属、非金属以及有机液体等储氢材料．现阶段研究、开发得最多的是金属氢化物．目前所开发和研究的金属储氢材料可大致分为稀土系(LaNi )、钛系(FeTi)、锆系(ZrMn)和镁系(Mg Ni)等，其中，镁基储氢合金受到了世界各国的广泛重视，这是因为金属镁作为一种储氢材料具有一系列优点：1)资源丰富，价格低廉．镁是地壳中含量最丰富的元素之一，居第8位，约占地壳的2．35％；2)密度小，仅为1．74 g〃cm～；3)储氢量高，镁的理论储氢量7．6％(质量百分数，下同)，Mg Ni的储氢量为3．6％．但是镁基储氢材料也存在一些缺点，主要表现为吸放氢速度慢，反应动力学性能差，放氢温度较高，以及循环寿命差等。
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一海文国家实验室，Reilly和Wiswall?在1968年首先以镁和镍混合熔炼而成Mg Ni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MgH ：Mg+H2= MgH2，△H =一74．6 kJ／mo1．MgH 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．因为纯镁的吸放氢反应动力学性能差，吸放氢温度高，所以纯镁很少被用来储存氢气．随着材料合成手段的不断发展，特别是机械合金化制备工艺的日益成熟。
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》范文
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》篇一摘要：本文主要探讨La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备过程以及其电化学性能的研究。
文章详细描述了制备过程、物理特性、电化学性能的测试方法和结果，并通过数据分析讨论了该合金的电化学性能及潜在应用价值。
一、引言随着新能源和电动汽车等领域的快速发展，贮氢合金因其独特的物理和化学性质，在能源存储和转换领域具有广泛的应用前景。
La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金因其高能量密度、良好的循环稳定性和低成本等特点，受到研究者的广泛关注。
本文将对该合金的制备过程和电化学性能进行详细的研究。
二、材料制备La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备过程主要包括原料准备、混合、烧结和淬火等步骤。
首先，选择高纯度的La、Mg、Ni以及Pr、Co等元素作为原料，按照一定的比例混合。
然后，在高温下进行烧结，使原料发生固相反应。
最后，将烧结后的合金进行淬火处理，得到La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金。
三、物理特性La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金具有独特的晶体结构和物理特性。
通过X射线衍射（XRD）等手段，可以观察到合金的晶体结构为Pr5Co19型。
此外，该合金具有较高的比表面积和良好的导电性，这有利于其电化学性能的发挥。
四、电化学性能测试电化学性能是评价贮氢合金性能的重要指标。
本文通过恒流充放电测试、循环伏安测试和交流阻抗测试等方法，对La-Mg-Ni 系Pr5Co19型贮氢合金的电化学性能进行了测试。
测试结果表明，该合金具有较高的放电容量和良好的充放电循环稳定性。
五、结果与讨论通过数据分析，我们发现La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金具有优异的电化学性能。
其放电容量较高，且随着循环次数的增加，容量衰减较小。
此外，该合金的充放电过程具有较小的极化现象，表现出良好的充放电可逆性。
这些特点使得La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金在能源存储和转换领域具有潜在的应用价值。
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
· 904·
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，
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》篇一一、引言随着现代科技的发展，尤其是电动汽车、储能电池等技术的迅猛发展，对于具有优良电化学性能的贮氢合金材料需求量激增。
在众多贮氢合金体系中，La-Mg-Ni系Pr5Co19型合金以其良好的储氢性能、高能量密度和长寿命等优点备受关注。
本文将针对La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备方法和电化学性能进行研究。
二、La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备2.1 原料选取首先选取La、Mg、Ni以及稀土元素Pr等原料，按照一定的比例进行配比。
在配比过程中，应保证原料的纯度，避免杂质对合金性能的影响。
2.2 制备方法La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备方法主要包括熔炼、淬火、破碎和球磨等步骤。
首先将配比好的原料进行熔炼，随后将熔炼后的合金进行淬火处理，使合金形成稳定的结构。
然后通过破碎和球磨等方法得到具有纳米尺寸的合金粉末。
2.3 制备工艺优化在制备过程中，应控制好熔炼温度、淬火温度、破碎和球磨时间等工艺参数，以保证最终得到的高纯度、高性能的La-Mg-Ni 系Pr5Co19型贮氢合金。
三、电化学性能研究3.1 实验方法通过制备好的La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金电极进行电化学性能测试。
测试内容包括循环伏安法（CV）测试、恒流充放电测试和交流阻抗谱（EIS）测试等。
通过这些测试手段，可以得到关于电极充放电容量、循环稳定性以及电极内阻等电化学性能的重要信息。
3.2 实验结果分析根据实验结果，La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金电极具有较高的充放电容量和良好的循环稳定性。
这得益于该合金良好的结构和较高的活性物质的利用率。
同时，我们还发现通过优化制备工艺和调整合金成分，可以进一步提高该合金的电化学性能。
四、结论本文对La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备方法和电化学性能进行了研究。
通过优化制备工艺和调整合金成分，我们得到了具有高充放电容量和良好循环稳定性的贮氢合金电极。
镁含量对RE-Mg-Ni系A2B7型储氢合金结构与性能的影响
效 储氢 量 ； 合金 吸氢 膨胀 行为 由各 向异 性变 为各 向 同性 ；增加 合 金 吸氢 后 的结 构 稳定 性 ，避免 合 金 使 的氢致 非 晶化 与歧化 分解 ，改善 合金储 氢 热力 学 特性 ，降 低 氢化 物 的生 成 焓 Ｊ 期 研究 结 果 表 ．早
明 ，Ｐ Ｎ 型 Ｌ ＭｇＮ。 金 由 Ｃ Ｃ ｕｉ ａ ：ｉ合 ａ ｕ 单元 与 Ｍ Ｎ 单元 沿 ｃ ｇｉ 轴堆 垛 而成 ， 组成 Ｍ Ｎ ： Ｌ ｖｓ 而 ｇ ｉ 的 ａｅ 单元 或
会使 具 有超 晶格 结构 的 Ｃ ｅＭ 型合金 吸放 氢 特性 得 以改 善 ¨’ ，但 其循 环 寿命 仍 不 能满 足 商 用 电池
的需 要 ．我 们 曾通过 调整 Ｌ — ｇＮ 系合金 的 Ｍｇ 量 和设 计优 化 Ａ端 混 合稀 土 组成 及 Ｂ端 ｃ ， ｌ ａＭ ．ｉ 含 ｏ 先增大后减小 的规律 ， 中 ＝ ．５时合金 电极具有 最高 的电化学放 电容量 其 ０１ （９ Ａ ・ ／ ） ３ ３ｍ ｈ ｇ 和最佳的循环寿命 （ ＝ ２ ８ ％ ） Ｓ。 ９ ．２ ．合金 电极 的高倍率放 电性能 （ Ｄ） Ｍｇ 。 ＨＲ 随 含量 的增加先 减小再增大 然后 又减小 ， 适量 的 Ｍ ｇ元素改善 了合金 电极 的动力学性能．
金， 并在氩气 气氛和 １７ １３ Ｋ下进行 退火处 理．合 金相结构 分析结果表 明 ， 含量（ 较低 时合金 以 Ｃ ｉ 镁 ） ｅＮ，
型 为 主 相 结 构 ， ： 型相 丰 度 （ ｅＮ Ｇ ｏ） 到 ９ ． ％ ； 含 量 较 高 时 合 金 相 由 Ａ Ｂ ＡＢ ｃ ｉ ｄＣ 达 ＋ ８８ 镁 型 、 ａ ｕ 和 Ｃ Ｃ 型 Ｐ Ｎ， 物 相 构 成 ， 着 镁 含 量 的增 加 ，Ｐ Ｎ 和 Ｃ Ｃ 型 相 组 成 逐 渐 增 多 ， 晶胞 参 数 随 Ｍｇ 量 的增 加 ｕ ｉ型 随 ｕ ｉ型 ａｕ 其 含 而 减 小 ，同 时合 金 的 吸氢 平 台 也 随 之 升 高 ．电化 学 测 试 结 果 表 明 ，随 着 合 金 中 Ｍｇ含量 增 加 ，合 金 电极 的 最
Mg2Ni型贮氢合金的研究与展望
Ｍｇ2Ｎｉ型贮氢合金的研究与展望摘要：报道了Mg2Ni型贮氢合金制备方法的研究进展。
对熔炼法、粉末烧结法、扩散法、机械合金化法和氢化燃烧合成法等几种主要方法制备Mg2Ni 合金的基本原理和方法进行了综述，并介绍了扩散球磨法、球磨扩散法和熔炼球磨法等制备技术的联用，总结了这些合金制备技术制取的合金的充放氢性能和电化学性能，并讨论了不同制备方法对合金性能的影响。
总结了目前改善Mg2Ni 型贮氢合金材料性能所用的主要方法，例如掺杂催化元素、制备复合材料、组元替代、表面化学镀等。
指出采用反应机械合金化法、储氢合金组元调整以及添加催化剂是改善性能最有效的途径。
关键词：Mg2Ni型贮氢合金；制备方法；掺杂催化元素；复合材料；组元替代；表面化学镀随着天然能源(如煤炭、石油和天然气等)的日益枯竭以及人类对环保意识的增强，开发清洁新能源己成为世界各国十分关注的热点问题。
氢是一种非常重要的二次能源，由于其资源丰富、发热值高，且不污染环境，因此针对氢的廉价制取、存储与输送的研究已是当今的重点研究课题。
储氢材料因为能可逆吸收和放出氢气，在氢的存储与输送过程中是一种重要的载体，加之氢及储氢材料均是“绿色”环保产品，对21世纪的新能源开发和环境保护将起着不可估量的作用。
镁基储氢合金具有吸氢量大(吸氢质量：MH2为7.6％)，镁镍系合金中有Mg2Ni(具有六方晶系构造)和MgNi2(c36型Laves相构造)两个金属间化合物，其中Mg2Ni合金可以吸收多达3.6％(质量)的氢形成Mg2NiH4(在高温下具有CaF2型立方晶(β’相)而在低温下为单斜晶(β相))氢化物相，这种氢化物相通常只有在250度以上的高温下才能放出氢气，电化学储氢容量高(理论值为965mA·H／g)、相对密度小(仅为 1.74g/cm3)、资源丰富、价格低廉和对环境负荷小等优点，己成为最具开发前途的储氢材料之一。
但镁及其合金作为储氢材料也存在吸放氢速度慢、温度高及反应动力学性能差等缺点，因而严重阻碍了其实用化的进程。
《2024年La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》范文
《La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金制备和电化学性能研究》篇一一、引言随着对新能源技术的不断探索与发展，贮氢合金因其具有高能量密度、长寿命等优点，在新能源领域得到了广泛的应用。
La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金作为其中的一种重要类型，其制备工艺和电化学性能的研究显得尤为重要。
本文旨在研究La-Mg-Ni 系Pr5Co19型贮氢合金的制备方法，并对其电化学性能进行深入探讨。
二、材料与方法2.1 材料实验所需材料主要包括La、Mg、Ni等金属元素及其相应化合物，Pr5Co19型贮氢合金的制备还需添加一定量的其他合金元素。
2.2 方法（1）合金制备：采用机械合金化法制备La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金。
首先，将所需金属元素按一定比例混合，然后进行球磨混合，最后进行高温烧结，得到合金样品。
（2）电化学性能测试：采用循环伏安法、恒流充放电法等方法对合金的电化学性能进行测试。
三、La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的制备3.1 合金成分设计根据La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的特点，设计出合适的合金成分比例。
其中，La、Mg、Ni等元素的比例对合金的电化学性能具有重要影响。
3.2 制备工艺流程本实验采用机械合金化法制备La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金。
具体流程如下：首先将所需金属元素按一定比例混合，然后进行球磨混合，混合时间约为X小时，以保证金属元素充分混合。
接着进行高温烧结，烧结温度为Y℃，保温时间为Z小时。
最后得到合金样品。
四、电化学性能研究4.1 循环伏安法测试循环伏安法是一种常用的电化学性能测试方法。
通过该方法可以研究La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的充放电过程及电极反应机理。
测试结果表明，该合金具有良好的充放电性能和可逆性。
4.2 恒流充放电法测试恒流充放电法是评估电池性能的重要手段。
通过该方法可以测试La-Mg-Ni系Pr5Co19型贮氢合金的实际充放电容量、能量密度等关键参数。
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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)。
可见，Mg2Ni型合金在Ni —Mg电池的电极材料应用方面将有着巨大的潜力。
三、镁镍储氢合金（Mg2Ni）的制备方法（1）高温熔炼法：这是一种比较传统的合金制备方法。
将几种金属块或金属粉米按化学计量比配合，经熔炼后就可以得到单相或多相金属间化合物。
采用熔炼法时必须根据所制各化合物的熔点、蒸气压及与气体的反应，相应地确定所用的热源，调整熔炼保护气氛等。
另外，若使用的金属粉末，熔炼前必须先预压成型及预烧结。
熔炼采用的热源可以是电阻加热、高频感应加热、弧光式真空高温熔炼和悬浮熔炼等。
由于镁的熔点(923K)和镍金属熔点相差较大，镁蒸汽压高，用传统的熔炉技术很难制备成分均匀的Mg2Ni合金。
(2)置换扩散法置换扩散法是利用金属镁的化学活泼性设计的一种制备镁基储氢合金的有效方法，这种方法是将镁锉屑溶解在无水NiCl2：或CuBr及干燥过的二甲基甲酰胺或乙腈中，搅拌2～3小时，通过置换反应，镍或铜平稳地沉积在镁上。
然后将所得产物真空干燥后，放入高温炉中在氢气氛下，于500～580℃保温2—3h进行热扩散使合金均匀化，既可得到灰黑色粉末状Mg2Ni或Mg2Cu。
反应按下式进行：置换扩散法方法简单，制得的合金成分均匀，所得产物是粉末状固体，氢化时不必粉碎，合金表面物理性能较好，较易加氢活化，使吸、放氢速度加快，同时氢化物的热分解温度明显降低(其中，用这种方法合成的MgNiH4的分解温度在245℃左右，具有优异的吸放氢性能）。
(3)氢化燃烧法燃烧法合成是利用高放热反应的能量使化学反应自发地持续下去，从而实现材料合成与制备的一种方法。
燃烧合成制造Mg2Ni合金的方法大致为：将摩尔比例为2：l的镁粉和镍粉混合均匀后，割成压块，点燃压块的一端，通过一个放热的固固反应，很快就可给出纯的Mg2Ni，在燃烧合成的基础上，使镁镍混合物压块在氢气氛中通过燃烧合成直接制备镁镍氢化物的方法也已被提出，这种方法即“氢化燃烧合成”。
与其它制备镁基储氢合金的方法相比，该法工艺简洁，产晶纯度高，容易氢化，不需要活化过程。
合金合成后即可吸放氢，而且效果很好。
(4)机械合金化法（MA)机械合金化法是七十年代发展起来的一种用途广泛的材料制备技术，将欲合金化元素粉末混合起来，，在高能球磨机中长时间球磨，将回转机械能传递给金属粉末，依靠球磨过程中粉末的变形产生复合，并发生扩散和固态反应而形成合金粉末。
MA的最大优点是可以方便地控制合成材料的成分与微观结构，制备出具有纳米晶，非晶和过饱和固溶体等亚结构的材料，而这些结构对提高储氢合金的储氢性能很好的效果。
机械合金化技术在储氢合金制备上的应用开始于80年代中期，过去十几年机械合金化方法被广泛地应用制备各种储氢合金，在改善储氢合金的性能方面取得了重要进展。
用传统的熔炼技术很难制得成分均匀的Mg2Ni合金，而用机械合金化法可以制得成分均匀的Mg2Ni合金，且其性能比用传统的熔炼技术制备的合金好。
四、镁镍储氢合金（Mg2Ni）的改性很多研究工作者发现，在Mg2Ni合金中添加第三种元素M可以改善Mg2Ni的储氢性能，有些元素可以使吸放氢温度进一步降低,有些则改善了吸放氢的动力学性能,比较典型的添加元素有铜、锌、钯、铬、锰、钴、镍、镁、锆、钒和很多镧系元素。
总的来看在Mg2Ni形式的合金中，主要是M部分取代镍。
第三种元素M所占的比例较小一般小于15%。
有人发现对于三元Mg1.9M0.1(M=B，A1．Si)NiH4，氢未进入间隙位置。
但是在四元Mg1.9M0.1(M=B，Al，Si，Ca)Ni0.8Cu0.2H4内发现了晶胞体积与氢平衡压的反比例关系，这表明同时对Mg和Ni进行合金化改变了氢和金属的相互作用。
根据上述规律，同时考虑到Ni对平衡压有显著的影响，因此在选择合金化元素时可以有的放矢，选择那些使氢更容易进入间隙位置的替代元素，从而有可能降低合金的吸放氢温度。
添加第三种元素之后的Mg2Ni合金有以下几个特点：（1）降低了反应的热效应，Mg2NiH4的摩尔生成热为64.5kJ/mol，添加M元素之后生成热有所降低，如添加Cu元素，氢化物的生成热降低到53.2kJ/mol；（2）提高了储氢材料的充放氢性能，放氢温度有所降低，如加入铜之后放氢温度降低为227℃。
Mg2Ni加入铜元素之后，通过机械合金化的方法制成非晶，然后在真空条件下晶化，使其转化为纳米晶，使该样品的吸放氢性能得到了很大的改善。
同样添加Co、Fe、Cr、V、Zn等元素也可不同程度降低氢化物的生成热和放氢温度；（3）添加M元素之后，吸氢的容量有所降低，这是由于添加第三种元素之后，镁所占的比例进一步缩小，导致储氢容量的下降。
五、镁镍储氢合金（Mg2Ni）应用研究进展镁镍储氢合金由于储氢容量大、重量轻以及地球上氢气储量大而有着广阔的应用前景。
一般讲镁基储氢材料可以用来提纯分离、热泵、恒温系统、同位素分离、温度传感器、燃料电池氢源等方面。
从目前看，镁镍储氢合金的成本与天然气，汽油等比较还较高而且镁镍储氢合金材料的充放氢热效应很大，放氢温度一般在300℃也给使用带来了困难。
（1）、镁镍储氢合金储氢器的应用研究现状镁基储氢材料的各种应用都离不开储氢容器。
为了能够达到应用具有较大储氢容量的镁基材料的目的，有些研究工作者曾尝试用联合应用储氢材料的方法，以克服镁基材料在应用方面的不足。
如联合使用FeTi-Mg2Ni等，有公司开发的FeTi-Mg2Ni联合应用方案就是利用汽车发动机废气的余热来加热Mg2Ni使其放氢。
另一种比较直接的方法就是在储存材料的容器箱内留有少量氢气，放氢时点燃氢气用其燃烧产生的热量来达到放氢的目的。
有人设计的装置，使用镍包覆的镁作为储氢合金，储氢量最大为6.5%，用于燃烧掉的氢气占总储量的57%，所以实际储量等于2.8%。
开发储氢器所面临的任务还很多。
由于镁镍储氢合金材料充放氢时较大的热效应, 因此镁镍储氢合金材料的应用应该从能量综合利用的角度出发, 充分利用镁镍储氢合金材料充氢时所放出的热量, 从而提高能量有效利用率, 这就需要在储氢器结构上进行合理设计。
从填充储氢材料的容器及传热系统看, 应继续提高容器的强度，改进传热效率，优化设计，提高容器的使用寿命，这主要是因为镁镍储氢合金在充放氢过程中易粉化，在气流的吹动下粉末逐渐堆积形成紧实区，即增加了氢气流动的阻力，也会导致容器破坏；同时粉末状氢化物导热性能差，使反应其内部热量传输缓慢，从而降低镁镍储氢合金的充放氢速率，从某种意义上讲，提高粉末状氢化物的传质、传热性能直接关系到储氢材料的充放氢性能的改善。
另外填充方式也是提高储氢器寿命的很重要的因素。
（2）、镁镍储氢合金材料电化学性能应用研究现状目前对镁镍储氢合金电化学性能也展开了一系列的研究工作，并且有可能成为Ni-MH电池中LaNi5的取代者，电极常用材料LaNi5的理论电化学容量是370mAh/g，而Mg2Ni的理论电化学容量为999mAh/g，因此其有着潜在的应用优势。
一些研究者发现，通过机械合金化制备的非晶的镁—镍系合金在室温下具有较好的电化学性能，但其随着充放氢次数的增加，放氢量急剧衰减。
通过研究发现，衰减的原因主要是合金表面的氧化腐蚀，对于Mg2Ni合金的电化学容量以及循环寿命的试验发现该两项指标都低于LaNi5，主要的原因是：1）Mg2Ni在室温下稳定，不易活化从而有较高的放氢过电位和低的放氢量；2）与碱性电解液接触或者电极极化，很容易在合金表面形成氧化层，从而阻止电解液与合金中氢的交换转移。
有人对Mg0.9-M0.1Ni三元系合金（即部分镁被其它的元素取代）电化学做了系列研究，并且和机械合金化制备的非晶镁—镍合金做了比较，结果表明：1）三元系合金在室温下具有较大的容量，但小于镁—镍合金的容量。
2) 利用Ni、Co、Ti、Si对部分Mg进行取代，该合金系具有良好的循环稳定性。
对于镁镍储氢材料的电极应用来讲，主要的障碍是镁及合金在碱性溶液中易被腐蚀，因此，现在研究的重点是如何防腐以及提高循环寿命。
六、镁镍储氢材料研究主要发展方向镁镍储氢材料研究目前的重点主要集中在：1）元素取代；2）与其它化合物或单质组成复合体系；3）表面处理；4）新的合成方法。
通过对这些方面的研究，能够在一定程度上加快充放氢速度。
在镁镍储氢材料中，元素取代是一种常用的方法。
对Mg2Ni系合金进行元素取代，主要的方法是用3d元素部分取代Ni，或者利用主族金属元素部分取代Mg，例如Cu取代的Mg2Ni系合金可以提高该储氢材料的解吸等温线放氢平台压，有研究发现Ti和Cu 取代后的Mg2Ni系合金的吸解等温线平台压得到明显提高，从而改善了充放氢条件。