百科|儲氫合金

2021-02-15 不鏽鋼及特種合金聯盟

儲氫合金，一種新型合金，一定條件下能吸收氫氣，一定條件能放出氫氣。循環壽命性能優異，並可被用於大型電池，尤其是電動車輛、混合動力電動車輛、高功率應用等等。目前儲氫合金主要包括有鈦系、鋯系、鐵系及稀土系儲氫合金。

 

20世紀60年代，材料王國裡出現了能儲存氫的金屬和合金，統稱為儲氫合金（hydrogen storage metal）,這些金屬或合金具有很強的捕捉氫的能力，它可以在一定的溫度和壓力條件下，氫分子在合金(或金屬)中先分解成單個的原子，而這些氫原子便「見縫插針」般地進入合金原子之間的縫隙中，並與合金進行化學反應生成金屬氫化物(metal hydrides)，外在表現為大量「吸收」氫氣，同時放出大量熱量。而當對這些金屬氫化物進行加熱時，它們又會發生分解反應，氫原子又能結合成氫分子釋放出來，而且伴隨有明顯的吸熱效應。

 

20世紀70年代，LaNi5和Mg2Ni在荷蘭Philips與美國Brookhaven實驗室相繼被發現具有可逆的吸放氫能力並伴隨的一系列物理化學機理變化。1973年起，LaNi5開始被試圖作為二次電池負極材料採用，但由於其循環性能較差，未能成功。1984年，荷蘭Philips公司成功解決了LaNi5合金在循環中的容量衰減問題，為MH/Ni電池發展掃清了最後一個障礙。

 

別看儲氫合金的金屬原子之間縫隙不大，但儲氫本領卻比氫氣瓶的本領可大多了，因為它能像海綿吸水一樣把鋼瓶內的氫氣全部吸盡。具體來說，相當於儲氫鋼瓶重量1/3的儲氫合金，其體積不到鋼瓶體積的1/10，但儲氫量卻是相同溫度和壓力條件下氣態氫的1000倍，由此可見，儲氫合金不愧是一種極其簡便易行的理想儲氫方法。採用儲氫合金來儲氫，不僅具有儲氫量大、能耗低，工作壓力低、使用方便的特點，而且可免去龐大的鋼製容器，從而使存儲和運輸方便而且安全。

 

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