以储氢合金LaNi5为例说明储氢机理。
La-Ni合金能吸收大量H2形成金属氢化物,可用作储氢材料。
自20世纪70年代以来,人们发现一些过渡金属合金具有可逆吸放氢的功能,如LaNi金属间化合物:LaNi 5+3H2 LaNi 5 H6,可作为储氢材料来装载和运输氢。
储氢材料有三个重要系列:镍基合金,如LaNi6、LnNi5(Ln为混合稀土元素)、LaNi4Cu等。铁基合金,如TiFe、Ti(Fe1-xMnx)、Ti(Fe1-xNix)等。镁基合金,例如Mg2Cu和Mg2Ni。
金属或合金(用M表示)与氢反应可产生金属氢化物(MHn)。反应方程式为:M+nH2=MHn+△H(生成热)。
该反应是一个可逆过程。在正向反应中,金属吸收氢并放出热量。在逆反应中,金属氢化物释放氢气并吸收热量。这样,只要改变温度和压力,反应就可以向前或向后重复进行。达到金属(合金)储存或释放氢的那一天。当然,并不是所有的金属或合金都具有上述功能,因此寻找合适的金属和合金是获得储氢材料的关键问题。