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《反应球磨法制备镁基复相储氢材料的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、中文摘要摘要氢气的储存和运输是发展氢能技术的关键环节之一。镁基储氢合金具有储氢量高、密度小、清洁环保、资源丰富等优点，是最有发展前景的储氢材料之一，然其较慢的吸放氢反应速率和较高的吸放氢温度严重阻碍了镁基储氢合金实现商业化的步伐。本文以Mg-Li-Al合金为原料，在氢气气氛下利用反应球磨法制备镁基储氢材料，试图同时实现储氢材料的合成和改性。论文采用X-ray、TG-DSC、FT-IR、XPS等现代分析测试手段，详细研究了不同成分Mg-Li-Al(Mg-Li-xAl(x=0,1,3)，Mg-14Li-A
2、l+Al，1420，Mg-yLi-Al(y=9,14)，掺杂催化剂的Mg-14Li-3Al)合金在球磨过程中的相演变规律、产物的放氢性能及微结构。主要研究成果为：①Mg-Li-Al合金在氢气气氛下进行反应合成时，球磨促使bcc结构的β-Li向hcp结构的α-Mg转化，同时提高了Li在Mg晶格中的固溶度，这有利于Mg基固溶体与H2反应生成Li-Al-Mg-H过渡相，该过渡相进一步反应生成含配位结构的稳定氢化物Mg-Li-Al-H相；②原料中Al/Li质量比增加时，球磨反应过程中Li-Al-Mg-H过渡相
3、的生成量增加，反应合成的产物中Mg-Li-Al-H氢化物相含量也随之增加，而产物总放氢量减少。Mg-14Li-Al合金的反应合成产物在300℃以下放氢量高达10.2wt%。合成的储氢材料可以在低于100℃的温度下分解放氢，MgH2相的分解温度随Al/Li质量比的减小而降低，Mg-14Li-3Al合金反应球磨产物中MgH2的分解温度降低幅度可达150℃；-1③产物中[AlH4]配位基团随原料Al/Li质量比的增加而增加，由于Li的存在，使Al-H键的红外吸收峰向低波数方向移动；④过渡族金属氧化物可以在惰
4、性气氛下促使bcc结构的β-Li向hcp结构的α-Mg转化，而且明显促进Li-Al-Mg-H过渡相的生成及其进一步的合成反应，同时促使Mg与H2在低温下快速反应生成MgH2。关键词：反应球磨法，镁基储氢材料，配位氢化物，Mg-Li-Al，过渡族金属氧化物I英文摘要ABSTRACTHydrogenstorageandtransportationarethekeytothedevelopmentofhydrogenenergytechnologies.Inallhydrogenstoragemateria
5、ls,Mg-basedhydrogenstoragematerialsisoneofthemostpromisingandpopularmaterials,whichhasbeenhighlyfocusedbymoreandmorepeople,duetoitsadvantageofhighstoragecapacity,lowdensity,pollutionfreeandarelativelylowcostandsoon.However,there’sstillalongwayforMg-base
6、dalloystobeusedasanidealcarrierofhydrogenbecauseofitsbadthermodynamicsandkineticspropertiesinhydrogenabsorptionanddesorption.Inthispaper,Mg-basedhydrogenstoragematerialshavebeenmadeofMg-Li-Alalloybyreactionballmillinginhydrogenatmosphere,attemptingtoach
7、ievethesynthesisandmodificationofhydrogenstoragematerialssimultaneously.Inthisthesis,fourgroupsofalloyseries(Mg-Li-xAl(x=0,1,3),Mg-14Li-Al+Aland1420,Mg-yLi-Al(y=9,14),Mg-14Li-3Al+Transitionmetaloxides)weresynthesizedbyreactionball-milling.Thesealloyshav
8、ebeenstudiedindetailbyX-ray,TG-DSC,FT-IR,XPSandothermodernanalyticaltools,includingthephaseevolutionofmaterials,hydridingpropertiesandthemicrostructure.Themainresultsareasfollows:①Mechanicalball-millingunderhydrogenatmospherecoul
