基于机械形变方法的TiFe基储氢合金的研究进展
2021-03-24周兴盛刘芝辰VineyDixit何志平
吕 朋,周兴盛,刘芝辰,Viney Dixit,何志平,谭 海
(1.东华理工大学 化学生物与材料科学学院,江西 南昌 330013;2.东华理工大学 创新创业教育学院,江西 南昌 330013;3.印度理工学院(孟买) 能源科学与工程系,马哈拉施特拉邦 孟买 400076)
氢气因其具有较高的能量密度、清洁无污染及来源广泛等优点,被认为是一种最有前途的新型二次能源(辛建华等,2011;任广元等,2017)。目前储存氢气的方式主要分为三种:高压储氢、液态储氢及固态储氢。高压储氢指氢气被压缩并储存在储氢容器中,通过调节容器中的氢气压力来改变储氢容量。液态储氢是指采用深冷气体储存技术,将氢气冷却到-252 ℃,保存于绝热真空容器。固态储氢是指将氢气储存在储氢材料中,在一定的温度和压力条件下,储氢材料可逆吸收或者释放氢气。在三种储氢技术之中,固态储氢因其较高的体积储氢密度及良好的可逆吸放氢性能被认为是一种最有前景的储氢技术(周超等,2019;马通祥等,2018;尹杰等,2016)。在众多的储氢材料中,TiFe合金活化后最大吸氢量可达1.86 wt.%,且吸放氢循环性能优良,更重要的是Ti和Fe在自然界中含量极其丰富,价格便宜,因此被认为是一种潜在的固态储氢材料(尹杰等,2016;Lee et al.,1994;Kumar et al.,2014)。但传统的TiFe储氢合金存在着活化困难(350 ℃和5 MPa以上氢压反复吸放氢循环)、有效储氢容量较低、抗杂质气体毒化能力很差(如氧含量大于0.01%或一氧化碳含量大于0.03%,储氢量会急剧衰减)等突出问题(尹杰等,2016)。为了解决TiFe合金活化困难的问题,在过去的数十年里,研究人员对此进行了深入的研究。……
