【摘 要】
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该文以电动汽车用镍氢动力蓄电池负极及质子交换膜型燃料电池氢源所需的储氢材料研制为背景,针对锆基AB型合金活化性能及大电流放电性能差、镁吸、放氢工作温度高和氢化动力
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该文以电动汽车用镍氢动力蓄电池负极及质子交换膜型燃料电池氢源所需的储氢材料研制为背景,针对锆基AB<,2>型合金活化性能及大电流放电性能差、镁吸、放氢工作温度高和氢化动力学性能差等问题,运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM),以及BT2043电池测试系统、AMC气体反应控制器、储放氢实验测试装置等手段,系统研究了新型(锆基、镁基)复合储氢材料的显微结构、电化学性能、储放氢性能、热力学性能和动力学特性,并采用基于第一原理密度泛函理论的离散变分方法(DVM),计算研究了合金化镁氢化物电子结构和化学键的基本规律.主要结论如下: 1.采用特殊组合的不同工艺技术(快速凝固、真空烧结和高能球磨),研制成新型纳米锆基复合储氢材料AB<,2<->>x wt.﹪Mg(x=10、20、40)(BMS-球磨复合+烧结处理,MMS-机械复合+烧结处理).对比研究了复合材料电极的放电容量、活化性能以及大电流放电性能,分析探讨了微结构与电化学行为之间的相互关系.2.采用加氢反应球磨方法制备了镁基多壁纳米碳管复合储氢材料.分析了多壁纳米碳管在镁基复合材料中微观结构.研究了镁基复合材料的储放氢量、吸放氢动力学及热力学性能.3.采用基于第一原理的密度泛函理论的离散变分方法(DVM),建立了镁氢化物MgH<,2>团簇模型,研究了MgH<,2>的电子结构与成键特性.
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