Mg 96 La 3 Ni三元合金贮氢性能的研究

发布时间：2024-02-20 20:49

　　在过去的几十年里,传统化石燃料的过度消耗,直接引发化石燃料的短缺以及各种威胁人类生存的世界性问题。因此,世界各国的当务之急就是开发新型的可再生能源来取代化石燃料。与其他各种可再生能源相比,氢能更加清洁,而且与电能转换方便,成了目前科学研究领域最为火热的新能源,而镁基贮氢合金因其贮氢容量高及资源丰富成了研究贮氢材料的优先选择之一。到目前为止,镁基贮氢合金已经发展出三个系列,包括纯镁系、镁镍系以及稀土镁系。大量的实验证实,在球磨合金过程中添加催化剂可以极大改善合金的吸放氢性能。据此,本论文选定的研究对象是稀土镁系Mg₉₆La₃Ni贮氢合金,重点研究球磨工艺与添加催化剂对合金吸放氢动力学及热力学性能的影响。利用真空感应熔炼炉、行星式球磨机等设备,制备了铸态合金、球磨态合金和添加过催化剂的球磨合金。球磨时间分别为1h、5h、10h、15h和20h。随着球磨时间的增加,吸放氢速度先快后慢,放氢活化能分别为107.14 kJ/mol、91.96kJ/mol、110.982 kJ/mol、106.57 kJ/mol、103.887 kJ/mol H

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 能源的发展
    1.2 贮氢合金原理
        1.2.1 合金贮氢原理
        1.2.2 吸放氢热力学及动力学原理
    1.3 贮氢合金的发展
        1.3.1 AB₅型稀土系合金
        1.3.2 AB₃和A₂B₇型稀土–镁–镍系合金
        1.3.3 AB₂型Laves相合金
        1.3.4 AB型Ti系贮氢合金
        1.3.5 A₂B型 Mg₂Ni系贮氢合金
        1.3.6 V基固溶体型合金
    1.4 选题依据
    1.5 研究意义及内容
2 实验材料与实验方法
    2.1 合金设计
    2.2 合金制备
        2.2.1 铸态合金的制备
        2.2.2 球磨态合金的制备
    2.3 合金的气态性能测试及原理
        2.3.1 合金动力学性能测试
        2.3.2 PCT曲线性能测试
    2.4 微观结构表征
        2.4.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.4.2 扫描电镜(SEM)分析
        2.4.3 催化剂拉曼光谱测试
        2.4.4 透射电镜分析
3 球磨时间对Mg₉₆La₃Ni三元合金微观结构及吸放氢性能影响
    3.1 不同球磨时间下合金微观结构的分析
        3.1.1 不同球磨时间下合金的相结构
        3.1.2 合金扫描电镜分析
    3.2 Mg₉₆La₃Ni合金不同球磨时间下的活化性能
    3.3 不同球磨时间下合金的PCT曲线及热力学性能
    3.4 合金吸放氢动力学
        3.4.1 合金吸放氢控制机理
        3.4.2 合金吸放氢动力学曲线
    3.7 本章小结
4 C负载Co纳米粒子催化剂对Mg₉₆La₃Ni合金贮氢性能的影响
    4.1 催化剂的制备
        4.1.1 试剂
        4.1.2 催化剂材料的制备
    4.2 催化剂最佳比例挑选
    4.3 C负载Co纳米粒子催化剂透射电镜分析
    4.4 添加催化剂后球磨样品性能分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3904502