(Ti-Cr)V(x=30-60)合金的微结构及储氢特性

来源 :第五届全国氢能学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong544
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系统研究了(Ti-Cr)<,100-x>V<,x>(x=30,40,50,60);Ti/Cr=0.7-0.75)合金的微结构及储氢性能.XRD及SEM分析表明,当V含量x=30时,合金中由体心立方(BCC)结构的钒基固溶体主相和微量α-Ti第二相组成;当V含量增至x=40-50时,合金为单一的BCC相;当x=60时,合金中出现了C15型Laves第二相.储氢性能测试表明,随着V含量的增加,合金的活化性能下降;室温最大吸氢量和90℃有效放氢容量均先增加后降低,并在x=50时达到最高值.合金的PCT曲线平台比较宽,吸放氢压力滞后均较大.当V含量x=50时,合金的综合性能相对较佳,室温最大吸氢量可达393ml/g,90℃有效放氢容量为210ml/g.
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由TiMn合金的二元相图出发,研究了TiMn(VFe)储氢合金的制备及其储氢性能,合金中主要存在TiMn基Laves相,经退火热处理后合金中出现了新的合金相;合金的吸放氢量测试表明,在室温和30atm的吸氢条件下,该合金在353K终止压力为1atm时的放氢量超过200ml/g,在相同的吸放氢条件下,经退火热处理的合金其放氢量有所提高,可以达到220ml/g,质量比接近2wt﹪;合金吸放氢的压力-组
Ni组元的加入可以缓和电极在循环过程中的容量衰减,但最大放电容量有所降低;TiFeNi合金在高温条件下具有较高的放电容量,其中TiFeNi在30℃条件下,放电容量可以稳定在220mAh/g,而在70℃条件下可达293mAh/g.TiFe贮氢合金作为电池负极材料具有很大发展潜力.
对无氧条件下Pt/TiO光催化重整甲醇制氢的基本步骤进行简化,在同一体系中进行了光催化剂的合成和光催化制氢的两步反应.基于正交设计法对该复杂体系进行了分析,得到Pt载量、甲醇/水体积、灯距、前反应时间这四种影响因素的三个不同水平对放氢速率的影响.确定了最佳实验条件为Pt载量0.5﹪(mol)、甲醇/水体积比5:1、灯距12cm、前反应时间3h,分析结果表明Pt载量对放氢速率的影响最大.实验获得的最
察了不同载体担载的Ni催化剂催化甲烷裂解制氢的性能.结果表明,Ni-TiO和Ni-NbO具有优良的催化裂解甲烷制氢性能,其单位产氢量和Ni的担载量相关.TEM结果显示,Ni-TiO和Ni-NbO催化剂裂解甲烷产生纤维碳.
通过X射线衍射谱(XRD)、气态吸放氢行为(PCT曲线)、电化学充放电性能、电化学阻抗谱(EIS),本文考察了Ni添加对TiVMnCr储氢合金的电化学性能的影响.结果表明:TiVMnCr的电化学活性很差,在碱液中几乎不能放电,添加Ni之后得到了明显改善.随着Ni含量的增加,TiVMnCrNi(x=0~0.25)合金电极的放电容量先增大后减小,在x=0.15时达到最大值310mAh/g.
在Ar保护下用真空熔炼法合成了五种LaNiM(M=Al,Fe,Co,Mn,Cu)贮氢合金,用其制成的MH-Ni电池负极通过恒电流充/放电方法研究了其电化学性能.结果表明:LaNiFe电化学容量最高(290.8mAh/g);LaNiFe合金电极高倍率放电性能最优异,在以4200mA/g电流放电时,LaNiFe合金电极的放电容量仍可达15.8mAh/g,显示出良好的动力性能.
研究了MgNiSn和苯以及MgNiSn氢化物与苯分别组成的浆液的储氢性能,通过研究不同温度的下合金和氢化物分别对浆液吸氢速率的影响,发现氢化物比合金对浆液的反应速率的影响更为显著.温度对反应的影响特别明显,在反应釜中氢气压力为7MPa,反应釜桨搅拌速度为500r/min,温度为513k时合金和氢化物分别和苯组成的浆液表现出最佳的吸氢性能,其最大吸氢量分别达到了5.87wt﹪和6.02wt﹪添加Sn
通过共沉淀法制备了CuO/CeO系列催化剂,考察了CuO的含量对CuO/CeO催化剂选择性氧化富氢气体中CO催化性能的影响.结果表明,7.2mass﹪CuO/CeO催化剂呈现出最佳活性,在120-180℃范围内,CO转化率达到100﹪,选择性最高时可达90﹪.XRD和TPR测试结果表明,CuO与CeO之间较强的相互作用,促进了铜物种在CeO上的分散和还原性能,从而提高了催化剂对CO的氧化活性.
本文利用低温热分解法制备了CoO/TiO光催化剂.在用XRD和XPS等技术表征的基础上重点考察了Co在TiO表面的化学状态和催化剂光催化性能,以及不同Co担载量对光催化放氢速率的影响.研究表明,Co是以CoO分散于TiO表面,CoO的担载对TiO晶体结构和组成没有明显影响,适量CoO的担载对TiO光催化放氢速率有较大的提高(近2个数量级).Coo担载量对光催化放氢速率的影响很大,最佳担载量约为0.
采用机理模型和经验模型相结合的建模方法建立了一个5KW质子交换膜燃料电池堆实际装置的电化学模型.利用电池堆与单电池之间的内在关系,首先给出了单电池的数学描述,进而建立燃料电池堆的数学模型.其中包括热力学平衡电势、活化极化电势和欧姆极化电势等表达式,以及单电池内阻的经验公式.由于难以得到机理方程中的某些关键参数,因此采用实验设计,获得燃料电池堆的实验数据,运用线性回归的数学方法获得机理模型中活化极化