储氢材料综述PPT课件

1、贮氢材料的研究概况，2，目录，贮氢材料的要求贮氢材料的分类总结，3，贮氢材料的要求，单位质量，单位体积的贮氢量高，空气中的气体反应用于贮氢的情况下，热量小，反复贮氢的话粉化倾向低，4，贮氢材料物理方式贮氢化学方式贮氢，5，物理方式贮氢，活性炭，碳纳米材料等利用物理吸附贮氢。 活性炭所需温度低，研究重点是提高贮氢温度。 碳纳米材料的碳纳米材料有碳纳米纤维、碳纳米管、石墨烯等。 碳纳米纤维的储氢量可以为5wt%10wt%。 碳纳米管分为单层碳纳米管和多层碳纳米管，单层碳纳米管的常温储氢容量高达5wt%10wt%。 缺点是成本太高。6、化学贮氢、金属(合金)贮氢材料络氢材料、7、金属(合金)贮氢材料、金属(合金)贮氢材料与氢反应：m-金属或合金吸氢发热、放氢吸热由P-C-T线图可知，反应的进行方向依赖于温度和氢压力。 P-C-T线图1、8、金属(合金)储氢材料的分类： A5BA2BABAB2V和v基固溶体、a元素：容易形成稳定氢化物的散热型金属b元素：难以形成氢化物的吸热型金属、9、AB5型、典型的为LaNi5室温，与一些大气压的氢反应： LaNi5 3H2LaNi5H6 优点：贮氢量大，易活化，不易中毒，平衡压力适中，滞后小，贮氢快等。 缺点：易粉化，成本高。10、A2B型，典型代表： Mg2Ni为1.4MPa，200条件下： Mg2Ni 2H2Mg2NiH4储氢量约为3.6wt% . 优点：密度小，贮氢容量高，价格便宜，资源丰富。 缺点：活化困难，反应速度慢，释氢温度高。11、AB型、代表性代表： TiFe室温下，平衡氢压为0.3MPa的贮氢量约为1.86wt%。 优点：储氢量大，释氢温度低，价格便宜，资源丰富。 缺点：活化困难，滞后大，易中毒，贮氢性能下降。12、AB2型，典型的ZrMn2的贮氢量约为1.8wt%。 优点：贮氢量大，易活化，反应速度快。 缺点：氢化物生成热量大，吸氢平台压力低，成本高。 13、v和v基固溶体，代表性的代表： (V0.9Ti0.1)0.95Fe0.05贮氢量约为3.7wt% . 优点：贮氢密度大，平衡压力适中，室温条件下可大量贮氢，特别是抗粉化性能好的缺点：合金熔点高，价格高，制备比较困难，环境不太友好，不适合大规模应用，14，改变化学计量元素的替代，改进金属贮氢材料：15，络合氢化物，概念：碱金属优点：质量贮氢密度高的缺点： (1)氢释放动力学和可逆氢释放性能差。 (2)配位氢化物的氢释放一般分多个阶段进行，每一阶段氢释放条件不同，因此实际的储氢量和理论值存在较大差异。 常见的是铝氢化物、硼氢化物和氮氢化物。 16、铝氢化物典型代表： LiAlH4，第三阶段反应温度在400以上，明显不适于车载应用。 因此，以前的两个阶段为主，氢释放量约为7.9wt%、17，硼氢化物，典型的lib h4lib h4lihb3/2h2(600 k ) h=69kj/mol h 2氢释放量约为13.8wt%。 对LiBH4施加LiNH2反应时，libh 42 linh 2li3b n2h2(450 k ) h=-23kj/mol H2。 氢释放量约为7.9wt%9.5wt% .18、氮氢化物，典型的： linh2n I3n2h2Li h2nhh2Lin h2lih的储氢量约为10.5wt%，19、硼烷、硼烷(NH3BH3) NH3BH3(NH2BH2) NH2(70-112) (NH2BH2) n (nhbh ) nhh 难点是实现了低温脱氢和杂质副产物的抑制，20、掺杂改善了配位氢化物的脱氢性能4，K2TiF6掺杂NaAlH4体系与纯NaAlH4脱氢相比动力学性能显着提高，络合氢化物性能得到改善， 掺杂KK2TiF6的NaAlH4和纯NaAlH4样品的脱氢曲线3，21阴离子代替阴离子改善了价键能，进而改善了热稳定性和动力学性能4阳离子代替Na3AlH6中的Na原子使用Li原子部分，形成了Na2LiAlH6，该氢阴离子用f原子部分取代Na3AlH6中的h原子，形成Na3AIH6-xFx，该氢化物显示出较好的平台性能。22、氢化物反应的压曲氢化物反应的压曲，通过添加适当的反应物改变氢化物本来的分解途径，形成更稳定的脱氢产物。 4、AH2 BABx xB反应焓小，降低氢化物的分解温度，易于进行可逆氢化反应，不同的氢化反应途径焓为示意图3、23，总结了金属(合金)储氢存在储氢量等问题，改变了元素化学计量比、元素替代等方法，改变了其性能络合氢化物的储氢量虽然高，但是放出氢很困难，通过经常掺杂等方法改善性能。24，参考文献，1胡子龙.储氢材料M .北京：化学工业出版社，2002.2LiuY，ChuL，ZhouH，GaoM， wangq.anovelcatalystprecursork 2y fi6withremarkablesynergeticesofk tiandftogetheroerreversiblehydrogenstorageofnaalh4 j .chem.co