镍对镁基储氢材料球磨制备及性能影响的研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flytraker
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氢能作为一种新能源,它的生产、存贮、运输及实际应用受到能源领域的关注和研究。储氢材料是一种以固体方式存储氢气的载体,相对于传统高压气瓶运输较为方便,同时,在氢气工业生产方面,则可以从焦炉煤气中分离得到。  本文以纯镁粉、纯镍粉及无烟煤微晶碳为原料,按照不同的质量比,在1 MPa氢气压力常温球磨制备储氢材料;主要研究了不同制备条件下金属镍对材料的影响,分别从三个方面:材料的微观形貌、粒度、物相进行了分析,并对材料的储氢密度、放氢量、吸放氢温度等性能进行测试,对比不同镍含量不同组分的材料性能,分析了金属镍对材料性能的影响。  试验表明,由于Ni的硬度比Mg大,在球磨过程中具有一定助磨作用,减小了材料的颗粒尺寸。Ni经一定时间球磨后,能与材料中的Mg、C混合均匀。添加1wt.%~10 wt.%Ni,采用氢气球磨法制备镁基储氢材料,其XRD图中除Mg、 Ni衍射峰外,存在MgH2的衍射峰;根据XRD衍射数据,利用Scherrer公式计算了晶粒尺寸,发现随Ni含量增多,MgH2晶粒增长缓慢。  在性能测试中,发现Ni能改善镁基储氢材料的吸放氢性能。静态储氢时,添加Ni的材料在较低温度(160℃)下即可得到较高储氢密度(约5 wt.%),这与无Ni材料高温(300℃)下所得储氢密度相近。添加Ni储氢材料与不添加Ni储氢材料相比,放氢温度约低70~130℃,放氢量增加—从200 mL/g提高到400 mL/g,同时放氢速度加快。添加Ni的储氢材料DSC曲线上表现出新的特征:第一峰温约为300℃,比MgH2低近100℃,比镁基储氢材料约低30℃,并且发现添加Ni的材料中均出现双峰,第二峰温约为350℃。  此外,添加Ni的材料比一般的无Ni储氢材料活化能降低约50 kJ/mol。在H2分解、H扩散过程中,Ni产生氢溢流现象,作为金属催化中心加速H2解离,H原子然后迁移到Mg上,改变了Mg的吸氢路径,从而降低储氢条件要求。这与H2直接和Mg发生反应形成氢化物相比,所需能量减小。  Ni在材料中以单质态和化合态两种状态存在,单质态Ni的氢溢流催化作用使材料能在低温下放氢,H原子沿加氢路径逆向迁移形成H2,产生第一次放氢,即DSC曲线上较大的第一个吸热峰;化合态Ni以少量Mg2NiH4形式存在,使材料在高温下进行第二次放氢,即DSC曲线上峰形较小的第二个吸热峰。
其他文献
超级电容器是一种介于电池和传统电容器间的新型储能设备,具有功率密度高、使用寿命长、温度特性好、绿色环保等突出优点。但超级电容器较低的能量密度是限制其应用的瓶颈,提高其能量密度成为该领域的研究重点。本论文以化学气相沉积法所制备的纳米碳纤维为原料,经氧化-热处理得到中孔纳米碳纤维,并以此为电极材料,组装得到了高能量密度的插层型超级电容器。主要研究结果如下:(1)采用Hummers法将纳米碳纤维氧化成类
会议
该文通过对诱导子促进紫杉醇合成的作用模式的研究,推导诱导子在紫杉醇合成途径上的作用部位,确定其配伍特性.并利用多诱导子配伍,同时提高紫杉醇骨架合成侧链合成的速率,打
会议
目的:检测条件恐惧刺激后大鼠杏仁核区神经干细胞的数量及神经干细胞分化为神经元的量的变化,探讨条件恐惧刺激后大鼠杏仁核区神经干细胞的增殖及分化与恐惧记忆的关系。方法:1
该文从实验和理论两方面研究阴离子表面活性剂二-(2-乙基已基)琥珀酸脂苯磺酸(AOT)和非离子表面活性剂四乙二醇十二烷基醚(C12E4)在正已烷中形成的混合反胶团萃取溶菌 酶的平
本文首先利用热重对木屑与神木煤在不同加热速率及不同木屑掺杂比下进行了热失重及热解动力学分析,再在N2气氛下进行了神木煤与锯末共热解协同反应特性进行了研究;在固定床中