储氢合金的详细数据收集
中文名:储氢合金mbth:储氢金属日期:20世纪60年代作用:能够储氢的金属和合金的发展、介绍、分类、主要用途和发展20世纪60年代，材料王国出现了能够储氢的金属和合金。这些金属或合金统称为储氢金属，具有很强的捕获氢的能力。在一定的温度和压力条件下，氢分子首先分解成合金(或金属)中的单个原子，这些氢原子像针一样进入合金原子之间的空隙，与合金反应生成金属氢化物，对外表现为大量“吸收”氢。这些金属氢化物受热后会再次分解，氢原子可以结合成氢分子释放出来，并伴有明显的吸热效应。20世纪70年代，荷兰Philips公司和美国Brookhaven公司发现LaNi5和Mg2Ni具有可逆吸放氢能力，并伴随着一系列物理化学机制的变化。从1973开始，一直尝试将LaNi5作为二次电池的负极材料，但因循环性能差而失败。1984年，荷兰飞利浦公司成功解决了LaNi5合金在循环中的容量衰减问题，为MH/Ni电池的发展扫清了最后一道障碍。贮氢合金粉简介贮氢合金的金属原子间的空隙虽然不大，但是贮氢能力比氢气瓶好很多，因为它像海绵一样能把瓶内的氢气全部吸走。具体来说，相当于1/3贮氢钢瓶重量的贮氢合金，其体积小于钢瓶体积的1/10，但其贮氢量是同温度同压力下气态氢的1000倍。由此可见，储氢合金是一种极其简单和理想的储氢方法。用储氢合金储氢不仅具有储氢量大、能耗低、工作压力低、使用方便的特点，而且可以避免巨大的钢制容器，使储存和运输方便、安全。分类目前储氢合金主要有钛系、锆系、铁系和稀土系储氢合金。主要用于氢气的分离、回收和提纯材料。在化学工业、石油炼制和冶金工业的生产中，通常会排放出大量的含氢尾气，其中一部分含有50 ~ 60%的氢气，但目前大部分都被抽空或白白烧掉了。因此，回收这部分资源具有重要的经济意义。此外，集成电路、半导体器件、电子材料、光纤等行业都需要超高纯氢气。储氢合金对氢原子有特殊的亲和力，但对其他气体杂质有选择性排斥，即具有只选择性吸收氢气，捕集不纯杂质的功能，既能从废气中回收氢气，又能使氢气纯度高于99.9999%，既便宜又安全，具有非常重要的社会效益和经济意义。制冷或加热设备材料。由于储氢合金具有吸氢化学反应时释放大量热量，放氢时吸收大量热量的特性，人们可以利用储氢合金的这种放热-吸热循环来储存和传递热量，制造制冷或制热设备。美国和日本竞相使用储氢合金制造冷暖房，用于太阳能和余热利用。原理是利用储氢合金吸氢时的放热反应和放氢时的吸热反应。中国北京有色金属研究总院利用储氢合金吸放氢的循环效应，制作了一种可以制冷到77K的制冷机，可用于工业、医疗等行业需要低温环境的场合。镍氢充电电池。由于目前广泛使用的镍镉电池中的镉有毒，废电池处理复杂，污染环境，将逐渐被贮氢合金制成的镍氢充电电池所取代。电池容量方面，同样大小的镍氢充电电池的电池容量比镍镉电池高1.5 ~ 2倍左右，没有镉污染。现在已经广泛应用于移动通讯、笔记本电脑等各种小型便携式电子设备中。目前，容量更大的镍氢电池已经用于汽油/电动混合动力汽车，可以快速充放电。当车辆高速行驶时，发电机发出的电可以储存在车辆上的镍氢电池中，而当车辆低速行驶时，通常会比高速行驶时消耗大量的汽油。所以为了节省汽油，此时可以用车上的镍氢电池代替内燃机来驱动电机，这样不仅保证了车辆的正常行驶，还节省了大量的汽油。因此，与传统汽车相比，混合动力汽车具有更大的市场潜力，世界各国都在加紧这方面的研究。其他信息一些金属具有很强的捕获氢的能力。在一定的温度和压力条件下，这些金属可以“吸收”大量的氢气，反应生成金属氢化物，同时放出热量。之后，当这些金属氢化物被加热时，它们会再次分解，释放出储存在其中的氢气。这些“吸收”氢的金属被称为储氢合金。储氢合金具有很强的储氢能力。单位体积储氢的密度是相同温度和压力下气态氢的1000倍，相当于储存1000个大气压的高压氢气。因为储氢合金都是固态，不需要储存大型笨重的钢瓶来储存高压氢，也不需要储存极低温的液态氢。当需要氢气时，合金与氢气反应生成金属氢化物并释放热量。需要氢气时，通过加热或减压的方式将储存在其中的氢气释放出来，就像给电池充放电一样。因此，储氢合金是一种极其简单和理想的储氢方法。目前正在开发的储氢合金主要有钛基储氢合金、锆基储氢合金、铁基储氢合金和稀土基储氢合金。储氢合金不仅具有储氢的能力，还具有储氢时将化学能转化为机械能或热能的能量转换功能。储氢合金吸氢时放出热量，放氢时吸收热量。利用这种热量释放-吸收循环，热量可以被储存和传输，以制造制冷或加热设备。储氢合金也可以用来提纯和回收氢气，可以将氢气提纯到非常高的纯度。比如使用储氢合金，可以用很低的成本获得纯度高于99.9999%的超纯氢气。贮氢合金的迅速发展为氢的利用开辟了广阔的道路。储氢合金用于电池时，具有高的放电(功率)性能和优异的放电性能。此外，开裂少，循环寿命性能优异，可用于大型电池，尤其是电动汽车、混合动力汽车、大功率应用等。储氢合金具有随储氢容量(H/M)变化的相变，当其储氢容量(H/M)落在0.3 ~ 0.7或0.4 ~ 0.6的范围内时，储氢合金处于单相或接近单相状态。