常見改性鈉-鎂雙金屬復合儲氫/氫化鋁鋰基復合儲氫材料

常見改性鈉-鎂雙金屬復合儲氫/氫化鋁鋰基復合儲氫材料

 鈦基催化劑改性鈉-鎂雙金屬復合儲氫材料的儲氫和儲熱性能研究

 摘要：的鈣鈦礦型鈉鎂基二元金屬氫化物NaMgH_3,由于其高容量,熱化學穩(wěn)定,吸放氫反應可逆性好,原料易獲取和,在當前眾多的儲氫材料中脫穎而出,成為儲氫和儲熱應用領域具前景的儲能介質(zhì)之一.不足的是,若作為儲氫材料,NaMgH_3的吸放氫起始溫度和峰值溫度均偏高,吸放氫動力學性能緩慢且循環(huán)穩(wěn)定性不佳.而作為儲熱材料,NaMgH_3同樣面臨著吸放氫動力學性能緩慢和循環(huán)穩(wěn)定性不佳的問題.因此針對該體系的不足,本論文以鈉鎂基二元金屬氫化物為研究對象,利用鈦基過渡金屬催化劑對NaMgH_3的吸放氫動力學性能和循環(huán)穩(wěn)定性進行催化摻雜改性并探究體系吸放氫動力學性能變化,進而實現(xiàn)了動力學和循環(huán)性能的.同時,利用材料微觀結(jié)構(gòu)分析方法,對基于鈦基過渡金屬催化劑改性NaMgH_3的作用機理進行了闡釋.在較佳的催化摻雜改性復合體系的基礎上,初步構(gòu)建出儲熱裝置模型并在程度上展現(xiàn)了其在儲熱領域的實際應用.,利用水熱法制備了納米級二氧化鈦管(TiO_2 NT),并與商用微米級二氧化鈦顆粒(TiO_2 MP)和納米級二氧化鈦顆粒(TiO_2 NP)作為對比,使用不同形貌,尺寸的TiO_2對NaMgH_3進行催化摻雜.結(jié)果表明,TiO_2 NT催化改性NaMgH_3體系呈現(xiàn)出較優(yōu)化的放氫動力學性能,該體系起始放氫溫度下降至300°C,能在350°C下10 min內(nèi)釋放出3.4 wt.%H_2,而NaMgH_3-TiO_2 NT體系兩步放氫活化能分別下降至91.7 kJ/mol和142.1 kJ/mol,并且其熱力學穩(wěn)定性未被.在球磨處理和熱處理過程中,TiO_2 NT與NaMgH_3在其相界面發(fā)生反應被原位還原為鈦基多價態(tài)催化劑(Na_(0.46)TiO_2和Ti),不改變了NaMgH_3的放氫動力學模式,也為放氫反應的電子轉(zhuǎn)移提供了更多的擴散通道且降低了放氫的反應勢壘,了NaMgH_3的放氫動力學性能.其次,為了進一步探索鈦基過渡金屬催化劑對NaMgH_3的催化改性.利用化學刻蝕法將前驅(qū)體Ti_3AlC_2成功刻蝕Al層并剝離為二維納米材料(MXene)Ti_3C_2,并通過球磨處理將其引入NaMgH_3體系之中.結(jié)果表明,在不同質(zhì)量分數(shù)的摻雜改性復合體系中,NaMgH_3-7 wt.%Ti_3C_2呈現(xiàn)出了較佳的吸放氫動力學優(yōu)化.該體系起始放氫溫度下降至250°C,并能在365°C下15 min內(nèi)釋放出4.8 wt.%H_2,在300°C下6 s的時間內(nèi)能吸收3.5 wt.%H_2;同時,該體系兩步放氫活化能分別下降至114.08 kJ/mol和139.40 kJ/mol.此外,該體系的吸放氫循環(huán)穩(wěn)定性得到了較大的,5次循環(huán)的容量衰減率由25%下降至了12%.微觀結(jié)構(gòu)分析表明,在球磨處理過程中,階梯型大片層狀的Ti_3C_2不細化顆粒尺寸,降低吸放氫反應能壘,也能在循環(huán)過程中顆粒的長大與團聚.此外,其質(zhì)量儲熱密度保持較高水平,約為2562 kJ/kg,綜合兩種鈦基催化劑摻雜改性,選取并且設計了基于NaMgH_3-7wt.%Ti_3C_2/LaNi_5的高溫熱源/低溫氫源的儲熱體系,而且通過吸放氫平臺壓力測試,推導出了儲熱體系的吸放熱工作溫度.研究表明,利用膨脹石墨(ENG)可NaMgH_3-7 wt.%Ti_3C_2的綜合儲熱性能.NaMgH_3-7 wt.%Ti_3C_2@ENG的熱導率在碳包覆后實現(xiàn)了的,約為2.40 W m~(-1) K~(-1);同時,其質(zhì)量和體積儲熱密度均保持在較高的水準(2458 kJ/kg和454.44 kWh_(th) m~(-3)).此外,1.5g/3.5g的NaMgH_3-7 wt.%Ti_3C_2@ENG/LaNi_5儲熱體系在10次吸氫/放熱循環(huán)中呈現(xiàn)出了的儲熱性能.該體系高溫熱源的放熱峰值溫度在循環(huán)過程中不斷,從440°C上升至451°C,展現(xiàn)出的吸氫/放熱反應動力學性能,并且在循環(huán)過程中該體系熱量傳導效率同樣出色,*放熱傳導熱量為3247.37 J,而10次循環(huán)后的傳導熱量值為3146.92 J,衰減率為4.0%,熱量傳導率(傳導熱量/釋放熱量)約為85.35%.

儲氫合金是指在溫度和氫氣壓力下，能可逆地大量吸收、儲存和釋放氫氣的金屬間化合物。

儲氫合金由兩部分組成,，一部分為吸氫元素或與氫有很強親和力的元素(A)，它控制著儲氫量的多少，是組成儲氫合金的關鍵元素,，主要是ⅠA~ⅤB族金屬，如Ti,、Zr,、Ca、Mg,、V,、Nb、Re(稀土元素),；另一部分則為吸氫量小或根本不吸氫的元素(B),，它則控制著吸/放氫的可逆性，起調(diào)節(jié)生成熱與分解壓力的作用,，如Fe,、Co、Ni,、Cr,、Cu、Al等,。圖1列出了一些金屬氫化物的儲氫能力,。

 目前上已經(jīng)研制出多種儲氫合金,，按儲氫合金金屬組成元素的數(shù)目劃分，可分為：二元系,、三元系和多元系,；按儲氫合金材料的主要金屬元素區(qū)分，可分為：稀土系,、鎂系,、鈦系、釩基固溶體,、鋯系等,；而組成儲氫合金的金屬可分為吸氫類(用A表示)和不吸氫類(用B表示)，據(jù)此又可將儲氫合金分為：AB5型,、AB2型,、AB型、A2B型,。

產(chǎn)品供應：

貯氫合金錠儲氫材料

鎳氫動力電池儲氫材料

硼-烷氨絡合物

英文名稱：azane,boron

CAS號：13774-81-7

硼氘化鋰

英文名稱：lithium,tetradeuterioboranuide

CAS號：15246-28-3

溴化釩

英文名稱：tribromovanadium

CAS號：13470-26-3

三氯化鈧

英文名稱：Scandium(Iii) Chloride

CAS號：10361-84-9

中文別名：氯化鈧

硼氫化鎂

英文名稱：magnesium,boranuide

CAS號：16903-37-0

氫-氟-酸45%

碳酸氫鈉

氫氧化鈉

磷酸氫二鈉

碳酸氫鈉

5-溴基異萘酸

CAS : 23351-91-9

氫化鈉

CAS : 7646-69-7

硼氫-化鈉

CAS : 16940-66-2

氫化鉀

CAS : 7693-26-7

電解質(zhì)：

雙(氟磺酰)亞胺鈉

CAS : 100669-96-3

雙(三氟甲基磺?；?/font>)酰亞胺鈉

CAS : 91742-21-1

雙九氟-1-丁烷磺酰亞胺鉀

CAS : 129135-87-1

(氟磺酰)(三氟甲磺酰)亞氨基鉀

CAS : 860653-59-4

雙(氟磺酰)亞胺鉀

CAS : 14984-76-0

三(三氟甲烷磺酰基)甲基化鉀

CAS : 114395-69-6

雙(三氟甲磺?；?/font>)酰亞胺鎂(II)

CAS : 133395-16-1

雙(三氟甲磺?；?/font>)亞胺錳(II)

CAS : 207861-55-0

六氟磷酸鋰

CAS : 21324-40-3

(氟磺酰)(三氟甲磺酰)亞氨基鋰

CAS : 192998-62-2

九氟-1-丁烷磺酸鋰

CAS : 131651-65-5

丙酮酸鋰一水合物[GOT, GPT標準品的保護劑]

CAS : 2922-61-4

雙(五氟乙基磺酰基)亞氨基鋰

CAS : 132843-44-8

雙(氟磺酰)亞胺鋰

CAS : 171611-11-3

雙(三氟甲基磺?；?/font>)酰亞胺銫(I)

CAS : 91742-16-4

雙(三氟甲基磺?；?/font>)酰亞胺鈣(II)

￥319.00

CAS : 165324-09-4

雙(三氟甲基磺酰基)亞胺鋇(II)

CAS : 168106-22-7

雙乙二酸硼酸鋰

CAS : 244761-29-3

鈉離子選擇性電極溶液

銀離子選擇性電極溶液

鉀離子選擇性電極溶液

硝酸根離子選擇性電極溶液

氧化氮離子選擇性電極溶液

鉛離子選擇性電極溶液

碘離子選擇性電極溶液

氟離子選擇性電極溶液

銅離子選擇性電極溶液

氯離子選擇性電極溶液

二氧化碳(碳酸根)離子選擇性電極溶液

鈣離子選擇性電極溶液

細氮化鈣 儲氫材料 二氮化三鈣 Ca3N2

氫化鈦 Titanium hydride

（TiH2 二氫化鈦,，微納米級氫化鈦 氫化鈦）

氫化鉿 Hafnium hydride

（HfH2 氫化鉿,，微納米級氫化鉿 氫化鉿）

氫化鋯 Zirconium hydride

（ ZrH2 二氫化鋯，微納米級二氫化鋯,， 氫化鋯 ）

原位XRD儲氫材料分析

原位XAS儲氫材料分析

原位中子散射儲氫材料分析

原位SEM和TEM儲氫材料分析

原位Raman儲氫材料分析

原位NMR儲氫材料分析

金屬鑭 稀土金屬鑭99.5% 用于儲氫合金 電池負極材料 中間合金添加劑

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小編：wyf  04.21