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作者:欧修龙;吕海涛;王梁锐;杨泰;
单位:汉江师范学院新型功能材料制备与物性研究中心;河北工业大学材料科学与工程学院;
摘要:镁基材料具有可逆储氢容量高、原材料成本低廉等优势,在氢能储运领域极具应用潜力,但较高的吸放氢温度和较差的动力学性能限制了其实际应用。本文用真空感应熔炼法制备了Mg_(24)Y_3Mn合金,研究了合金的微观结构及储氢性能。结果表明:合金为典型的多相结构,主要由Mg_(24)Y_5、Mg、Mn构成。合金首次吸氢时完全分解并氢化形成Mg H_2及YH_2/YH_3,经4次吸放氢循环后可达到最佳储氢状态,可逆储氢容量质量分数约为5.39%。合金中的Mn未参与氢化反应,但明显提升了合金的放氢动力学性能。热分析合金氢化物在5℃/min升温速率下的放氢峰值温度为350.7℃,放氢反应活化能降至74 k J/mol。测试了合金在不同温度下的P-C-T曲线,并用van’t Hoff方程计算了合金的吸放氢反应熵变和焓变值,结果表明,Mn的加入未影响合金的吸放氢热力学特性。
关键词:储氢材料;;镁基合金;;动力学;;热力学
基金资助:湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T2020024);; 湖北省教学改革研究项目(2022459);; 省级大学生创新创业训练计划项目(S202310518027);; 汉江师范学院重点学科建设经费