助磨劑和金屬鈷對鎂基儲氫材料影響的研究.pdf

1、金屬鎂因儲氫量高、來源廣泛和價格低廉，在儲氫材料研究領域受到了極大的關注。但是純鎂具有較強的延展性和可塑性，經(jīng)過機械球磨制備儲氫材料時容易在高能環(huán)境下發(fā)生焊接和團聚，粘附在球磨罐壁和磨球上，不利于實驗的進行。而且純氫化鎂的放氫溫度太高，不利于實際應用。所以需要在制備鎂基儲氫材料時添加助磨劑和金屬添加劑以提高儲氫材料的性能。
　　儲氫材料中助磨劑的分散性、潤滑性、添加量以及金屬鎂的粒度和結構都會影響到儲氫材料的儲氫性能。分散性良好的

2、碳質(zhì)助磨劑能有效地防止金屬鎂粉在球磨過程中焊接和團聚。分別添加30 wt.％微晶碳，5wt.％潤滑作用較強的針狀焦，20 wt.％杏殼活性炭的儲氫材料具有最大儲氫量。二硫化鉬對鎂基儲氫材料具有良好的分散效果，其熱穩(wěn)定性良好，包覆在顆粒表面可以有效防止儲氫材料氧化，添加量10 wt.％時的放氫峰溫最低，是402.0℃。當碳和二硫化鉬的添加量較大時，其潤滑作用的增強使儲氫材料中的鎂粉產(chǎn)生相對滑動，不利于鎂粉粒度的減小，阻礙了儲氫材料的氫化。

3、
　　除了添加助磨劑以外，添加金屬催化劑能有效地在鎂粉表面催化氫分子的解離，也能顯著降低儲氫材料的放氫溫度，提高儲氫材料的氫化程度，提高材料的儲氫量。其中添加10 wt.％金屬鈷和40 wt.％微晶碳的儲氫材料的放氫始溫是201.7℃，放氫峰溫271.4℃，放氫末溫是299.5℃，比純氫化鎂的放氫始溫和放氫峰溫分別低了150℃和120℃。通過對氫氣球磨制備的儲氫材料80Mg20Co放氫前后以及靜態(tài)儲氫后的SEM照片觀察，表明添加了

4、金屬鈷球磨制備的材料粒度很小。通過對分別添加10 wt.％、15 wt.％、20 wt.％金屬鈷在1 MPa氫氣壓力下球磨3h的儲氫材料的XRD檢測，表明隨著金屬鈷添加量的增加，儲氫材料中金屬鎂和MgH2的晶粒逐漸減小，非晶化程度增加，表明鈷在球磨中起到了良好的助磨作用。對材料的DSC和TPD曲線分析，表明隨著金屬鈷添加量的增加儲氫材料粒度和晶粒都逐漸減小，有利于金屬鎂的氫化，同時金屬鈷的催化作用使儲氫材料的放氫始溫和放氫峰溫都逐漸降低