基于镍基固溶体催化的氢化镁储氢性能

基于镍基固溶体催化的氢化镁储氢性能

采用高能球磨制备Ni?25％X(X=Fe,Co,Cu,摩尔分数)固溶体,然后将其掺杂于MgH2体系中.与球磨纯MgH2相比,MgH2/Ni?25％X复合体系初始放氢温度降低近90℃,其中,Ni?25％Co固溶体呈最佳催化效果.球磨MgH2/Ni?25％Co复合体系在300℃、10 min内可释放5.19％(质量分数)氢,而相同条件下,纯MgH2仅释放1.78％(质量分数)氢;更为重要的是,放氢后MgH2/Ni?25％Co复合体系在275℃、3 min内可吸收5.39％(质量分数)氢.MgH2/Ni?25％Co体系优异的吸放氢动力学可归因于其在吸/放氢过程中原位形成Mg2Ni(Co)化合物的催化...

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Veröffentlicht in:中国有色金属学报（英文版） 2022, Vol.32 (2), p.604-617
Hauptverfasser: 张健, 何柳, 姚远, 周小杰, 蒋礼坤, 彭平
Format: Artikel
Sprache:chi
Online-Zugang:Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:采用高能球磨制备Ni?25％X(X=Fe,Co,Cu,摩尔分数)固溶体,然后将其掺杂于MgH2体系中.与球磨纯MgH2相比,MgH2/Ni?25％X复合体系初始放氢温度降低近90℃,其中,Ni?25％Co固溶体呈最佳催化效果.球磨MgH2/Ni?25％Co复合体系在300℃、10 min内可释放5.19％(质量分数)氢,而相同条件下,纯MgH2仅释放1.78％(质量分数)氢;更为重要的是,放氢后MgH2/Ni?25％Co复合体系在275℃、3 min内可吸收5.39％(质量分数)氢.MgH2/Ni?25％Co体系优异的吸放氢动力学可归因于其在吸/放氢过程中原位形成Mg2Ni(Co)化合物的催化作用.第一性原理计算表明,掺杂过渡金属原子后,Mg/MgH2体系吸放氢反应能垒显著降低,较好地解释了镍基固溶体催化改善MgH2储氢性能的实验结果.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(22)65819-9