影响储氢合金性能的原因(新能源材料的研究热点：稀土储氢材料)

Posted 2023-05-26

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影响储氢合金性能的原因(新能源材料的研究热点：稀土储氢材料)

能源是人类生存和社会发展的物质基础。目前，世界上的主要能源是煤、石油和天然气等化石能源。这些化石能源均是不可再生的能源，不久它们将被耗尽。此外，燃烧化石能源产生的二氧化硫和氮氧化物也会严重地污染环境。因此，新能源和再生清洁能源技术也就成为21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五大技术领域之一。能替代化石能源的新能源有多种，包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等可再生能源以及氢能和核能。

稀土储氢材料是一种极具发展潜力的功能材料和能源材料，主要用于氢气储运、分离和提纯；加氢反应的催化剂；高性能充电电池；氢气压缩机；热泵和致冷等方面，市场前景十分广阔，是21世纪绿色能源领域中的战略材料。

稀土储氢材料分类

储氢材料名义上是一种能够储存氢的材料，实际上它必须是能够在适当的温度、压力下大量可逆地吸收、释放氢的材料。目前通常把储氢材料分为金属储氢材料、非金属储氢材料及有机液体储氢材料等几大类。

（1）金属(或合金)储氢材料

并不是所有金属氢化物都能做储氢材料，只有在温和条件下大量可逆地吸收和释放氢的金属或合金氢化物才能做储氢材料。

（2）非金属储氢材料

玻璃微球、碳系材料等非金属材料是近年来刚发展起来的新型储氢材料。这类储氢材料均属于物理吸附型的。这种储氢材料的吸氢量一般均大于金属吸氢材料，是一类很有前途的新型储氢材料。

（3）有机液体储氢材料

某些有机液体，在适当的催化剂作用下，在较低压力和相对高的温度下，可做氢载体，达到储存和输送氢的目的。

（4）其他储氢材料

还有一些无机化合物和铁磁性材料可用作储氢，磁性材料在磁场作用下可大量储氢，储氢量比铁铁材料大6~7倍。

目前，研究较多较为成熟的是金属(或合金)储氢材料，金属氢化物的出现为氢的储存、运输及利用开辟了一条新的途径。特别是稀土系AB5型(如LaNi)储氢材料的吸放氢速度快、易活化等许多性能均优于其他储氢合金,因而备受人们重视并获得了广泛应用。

稀土储氢材料性能

稀土储氢材料性能要求总的来说有：高的储氢比容量；合适的压力特性，即宽而平坦的压力平台；压力滞后小；易活化；吸放氢速度快；良好的抗中毒性能；循环寿命长；价格低廉等。

稀土储氢材料应用

稀土储氢材料作为一种新型功能材料，广泛用于氢的储存、运输，氢气的分离和净化，合成化学的催化加氢与脱氢，镍氢电池，氢能燃料汽车，金属氢化物压缩机，金属氢化物热泵、空调与制冷，氢化物热压传感器和传动装置等，不少应用领域已形成产业，有的则正在开发中。