储氢合金:可逆吸放氢的固态储氢材料
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一、定义
储氢合金是一类能可逆吸放氢的金属间化合物,是固态储氢与氢压缩的重要材料,典型体系包括稀土系与钛系。
二、原理
氢原子进入金属晶格形成氢化物,放热吸氢、加热放氢;通过成分设计可调控平台压与容量,实现安全高效的氢循环。
三、性能参数对比
| 体系 | 质量储氢 | 特点 |
|---|---|---|
| 稀土系 AB5 | 约 1.0 至 1.4 wt% | 镍氢电池负极 |
| 钛系 AB2 | 约 1.5 至 2.0 wt% | 容量高,动力学较好 |
| 镁系 | 约 5 至 7 wt% | 容量高,放氢温度偏高 |
四、应用场景
储氢合金用于镍氢电池负极、固态储氢罐、氢压缩机、热泵的氢化物工质以及加氢站缓冲,是氢能链条中安全储运的候选方案。
五、常见问题
问:储氢合金比高压气瓶安全吗?
答:以固态方式储氢,泄漏风险与爆炸压力显著降低,但需控温防止过热放氢。
问:它和钛氢化物有什么关系?
答:钛氢化物是金属-氢体系的典型代表,用于说明氢与金属的可逆反应机理。
问:储氢合金会粉化吗?
答:反复吸放氢伴随体积胀缩,部分合金会粉化,需包覆或合金化改善循环寿命。