laynimnal的储氢性能研究

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1、硕士论文La．Y-Ni．Mn．AI的储氢性能研究摘要本文以连续氢传输技术的研制开发为背景，以选用La．Y-Ni．M．M’(M与M’为Mn或Al，M与M’可相同，也可不同)合金为主要研究对象。运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、储氢性能测试装置等手段，对合金的晶胞结构、吸放氢热力学、动力学性能，以及循环储氢性能等进行了系统的研究和分析，并对不同组分的合金进行对比性研究分析。研究表明，随着合金中A1和Mn的增加，合金的晶胞体积逐渐增大，系统焓变的绝对值变大，系统趋于稳定；另一方面，合金的晶胞体积增大，导致了合金吸放氢的平台压力

2、下降。而随着Y含量的增加，合金的晶胞体积逐渐变小，平台压力上升。Al的加入还使得合金发生了各向异性膨胀，部分间隙位置不能再容纳氢原子，导致吸氢量减少，而Mn的加入不会导致吸氢量的减少。在相同的温度下，滞后系数随着A1、Mn浓度的增加而减小，随着Y浓度的增加而增加；对于同一组分合金，滞后系数随着温度的升高而增加。在恒定的温度和△尸条件下，合金的吸氢速率随着Al和Mn含量的增加有逐渐加快的趋势。即更低的平台压有利于吸氢反应的进行。吸氢速率与氢化物的稳定性呈正比。氢化物13相区域的吸氢速率常数比Q+13相大，Q+13相区的速控步骤是B相的

3、形核与长大，13相区的速控步骤是氢原子向氢化物层的进一步扩散。在500次吸放氢循环后，Lao．4Yo．6Ni4．8A10．2和‰．4Yo．6Ni4．8Mno．1A10．1的平台压有所降低，说明合金的稳定性有一定增强；合金的吸氢量无明显变化；吸氢动力学性能有所下降。关键词：金属氢化物；平衡氢压；吸氢量；吸氢动力学；滞后系数；循环储氢性能。AbstractOnthebasisofaninvestigationoncontinuoustransfersofhydrogen，La．Y-Ni．M．M’(MandM’areA1orMn，whil

4、eMandM’Canbethesameornot)alloyswerechosentostudyinpresentwork．BythemeansofX-Raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscope(SEM)andhydriding-dehydridingtest，materialcharacteristicssuchasthecrystalstructure，hydriding—dehydridingbehavior,thermodynamics，kineticscharacteris

5、ticsandcyclichydrogenstoragepropertiesweresystematicallystudied．Moreover,differentcomposingalloyswerestudiedascomparison．ItisfoundthatthecrystalcellvolumeandthelAHIofthemetalhydridebecamelagerandthesystembecamesteadywithmoreA1andMn．Thecrystalcellvolumeincrease，whichare

6、propitiousforthereductionofequilibriumhydrogenpressure．ButtheequilibriumhydrogenpressureandthecrystalcellvolumeincreasewhenYconcentrating．TheanisotropicelongationalongtheaaxisandcaxisasafunctionofA1concentration，andtheeffortonthehydrogenstorage，becauseofthenumberofthei

7、nterspacewhichcouldholdHreducing，whichwon’thappenwhenMnconcentrating，werealsodiscussed．HysteresiscoefficientdecreasedbothwithincreasingAIandMnanddecreasingYatagiventemperatureandwithincreasingtemperatureatagivensample．Theratesofabsorptionofalloystendtoincreasewithincre

8、asingtheA1orMncontent，SOhydrideswithlowplateaupressureformfasterthanthosewithhighplateaupressures．Thereactionratesofa