Li-Mg-B-H復(fù)合材料的儲(chǔ)氫性能研究.pdf

1、與傳統(tǒng)合金儲(chǔ)氫材料相比,金屬配位氫化物擁有更高的質(zhì)量儲(chǔ)氫密度和體積儲(chǔ)氫密度等優(yōu)點(diǎn),因此成為儲(chǔ)氫材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前,大多數(shù)金屬配位氫化物存在放氫溫度高、放氫動(dòng)力學(xué)性能差、可逆吸氫條件苛刻等問題,從而限制了該類儲(chǔ)氫材料的實(shí)際應(yīng)用。
　　 本文在對(duì)金屬硼基配位氫化物研究發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行全面綜述的基礎(chǔ)上,以Li-Mg-B-H復(fù)合體系為研究對(duì)象,系統(tǒng)研究了Nb基催化劑和氟化物對(duì)該復(fù)合體系儲(chǔ)氫性能的影響,通過XRD、TG/DSC/MS、F

2、TIR、SEM/EDAX等分析手段研究了不同催化劑/添加劑的作用機(jī)理。同時(shí),本文還提出了新的Li-Mg-Fe-B-H復(fù)合儲(chǔ)氫體系。
　　 通過添加不同Nb基催化劑對(duì)2LiBH4/MgH2復(fù)合體系儲(chǔ)氫性能研究表明,添加5mol.％NbF5后,該體系儲(chǔ)氫性能得到極大地改善,在球磨的過程產(chǎn)生少量的F-負(fù)離子能夠固溶到LiBH4晶格中,提高了體系的放氫動(dòng)力學(xué)性能。
　　 通過添加MgF2、CaF2和CeF3作為反應(yīng)物到Li-Mg

3、-B-H復(fù)合體系,研究結(jié)果表明,添加CeF3的體系儲(chǔ)氫性能表現(xiàn)最好,其原因歸結(jié)為以下兩方面:其一,放氫過程中生成了CeB6,CeB6與MgB2的生成改變了LiBH4的放氫路徑,提高了LiBH4的放氫動(dòng)力學(xué)性能;其二,球磨后的樣品中出現(xiàn)了大量的孔狀結(jié)構(gòu),這些孔狀結(jié)構(gòu)的存在為氫氣的擴(kuò)散提供快速通道,從而進(jìn)一步提高了LiBH4的放氫性能。
　　 采用球磨燒結(jié)法制備了Mg2FeH6,其最大放氫量達(dá)到4.85 wt％。采用制備的Mg2Fe