储氢材料简介 课件.ppt

三、储氢材料的研发 镁基材料的优势： (1)镁在地球上的储量丰富，储氢容量高（7.6wt%）; (2)价格低廉，被认为是一种很有发展前途的储氢材料; (3)镁可与氢气直接反应，在300-400℃和较高的氢压下， 反应生成MgH2。 镁基材料的不足： 镁基氢化物的热力学稳定性较高，可逆储氢温度过高， 吸放氢动力学性能较差，给其实际应用带来了阻碍。 * ppt课件 三、储氢材料的研发 为改善镁基材料的储氢性能，各国学者做了大量的研究工作，其研究重点主要集中在四个方面: (l)机械球磨合金化改性，是改善镁基合金性能的常用方法； (2)元素(部分)取代改性，通过其它元素的(部分)取代来降低脱氢分解温度； (3)添加剂改性，通过添加金属单质、金属氧化物或卤化物、非金属/有机溶剂改性等以改善其吸放氢性能； (4)与储氢合金复合改性，复合改性后可使合金氢化物稳定 性降低。 * ppt课件 三、储氢材料的研发 3.1.1 添加碳纳米管镁基材料的储氢性能 碳纳米管： 碳纳米管优势： 1、良好的导热性和热稳定性； 2、具有一定的吸氢性能。 * ppt课件 三、储氢材料的研发 添加碳纳米管镁基材料的储氢性能 实验方法：球磨法（以氢气作为保护气体） 1）球磨过程： * ppt课件 三、储氢材料的研发 * ppt课件 三、储氢材料的研发 2）充放氢过程： * ppt课件 三、储氢材料的研发 3）碳纳米管含量对镁基储氢材料的影响 * ppt课件 加碳纳米管的镁基储氢材料具有良好的吸放氢性能，储氢容量大，吸放氢速度快，在较低的温度下，可以进行吸氢与放氢过程。 结论 碳纳米管由于其本身的良好导热性能，对氢分子敏感，具有一定的吸附氢气能力，是一种很有效的镁基储氢材料添加剂，可以改善储氢材料的吸放性能，并且还可以降低制备镁基储氢材料过程的球磨强度。 三、储氢材料的研发 * ppt课件 三、储氢材料的研发 Schematic of hydrogen storage composite material: high-capacity Mg NCs are encapsulated by a selectively gas-permeable polymer. Air-stable magnesium nanocomposites provide rapid and high-capacity hydrogen storage without using heavy-metal catalysts * ppt课件 三、储氢材料的研发 * ppt课件 三、储氢材料的研发 * ppt课件 三、储氢材料的研发 * ppt课件 三、储氢材料的研发 * ppt课件 developed a new, simple method to synthesize air-stable crystalline Mg NCs/PMMA composites by en-capsulation in a polymer with selective gas permeability, protecting the NCs from O2 and H2O. 结论 The composites showed no oxidation after two weeks of air exposure. Rapid uptake (30 min at 200℃) of hydrogen was achieved with a high capacity (～6 wt% in Mg, ～4% overall) in the absence of heavy-metal catalysts, demonstrating a volumetric capacity (55 g l1) greater than that of compressed H2 gas. 三、储氢材料的研发 * ppt课件 三、储氢材料的研发 3.2 多孔聚合物储氢材料 多孔聚合物特点： 1、密度很小，测得的晶体密度0.21~0.41g/cm3，是目前所报道的储氢材料母体密度最小品种； 2、具有多孔结构，而且这些微孔具有统一的大小和形状；具有很大的比表面积，已报道合成的此类物质中平均表面积大于2000m2/g，比含碳类多孔材料的表面积还要大； 3、可以在室温、安全的压力（小于2MPa）下快速可逆地吸收大量的氢气，在室温和1MPa条件下，它可储存2%的氢气，在低温下（78K），其储氢量可达4.5% 。 * ppt课件 Preparation of Size-Selective Nanopo