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具有较高储氢容量的LiH/NH3配位氢化物已受到学者的广泛关注。本文的主要内容是通过机械球磨合成LiH/NH3配位氢化物,运用XRD、PCT和DSC-TG等材料分析测试方法,系统地研究球磨时间、温度、添加剂等因素对LiH/NH3配位氢化物储氢材料的储氢性能的影响。
一、将LiH和NH3进行机械球磨,通过XRD分析可以证实球磨后的产物为LiH、Li2NH和LiNH2的混合物,对该混合物进行DSC-TG测试,结果显示在加热过程中有NH3产生,表明了该体系的吸放氢过程有NH3参与的储氢机理。
二、将加入催化剂的LiH/NH3体系进行球磨,对球磨后的样品在恒定温度下的进行PCT测试,实验结果表明:与没有添加剂的样品相比,添加多壁碳纳米管(MWNT)的样品的有效吸氢量增加,吸氢平台压降低,滞后性变小。计算样品的反应焓,发现加入多壁碳纳米管后,样品的反应焓变小,氢化物的稳定性变小,更容易放氢,储氢性能得到有效改善。
添加V2o5的样品的吸氢相的衍射峰峰强有所增强,吸氢平台降低,放氢平台压升高,滞后性变小;最大吸氢量增加,有效吸氢量增加。反应焓变大,氢化物更加稳定性,不容易放氢。
复合添加V2o5和MWNT的样品的动力学性有所改善。适当增加球磨时间可以提高Li-N-H配位氢化物储氢材料的吸氢量。
三、在LiH/NH3体系中掺杂一定量的LaNi5后进行机械球磨,经PCT测试后发现,与没有掺杂添加剂的样品相比,掺杂LaNi5的样品虽然吸氢量都有所减小,滞后性有随添加剂LaNi5的量的增多而增大的趋势,但是吸氢平台和放氢平台都有所降低。表明在该温度下掺杂一定量的LaNi5可以降低Li-N-H配位氢化物储氢材料的吸放氢平台。反应焓变大,配位氢化物的稳定性变大,不容易放氢。掺杂一定量的LaNi5,不能明显改善Li-N-H配位氢化物的放氢动力学性能。温度降低时,样品的最大吸氢量都变小,有效吸氢量也是都有所变小,吸放氢平台都升降低,但滞后性变大。表明温度
对Li-N-H配位氢化物储氢材料的储氢性能有很大的影响。