LiAlH-,4--LiNH-,2-復合材料的儲氫特性研究.pdf

1、氫能是人類未來的理想能源載體，而儲氫技術是氫能實現規(guī)模應用的基礎。近年來，以NaAlH<,4>和LiAlH<,4>為代表的金屬配位氫化物和以(LiNH<,2>/LiH)為代表的金屬氮化物因其高的儲氫容量已成為國際上新型儲氫材料的研究熱點。為改善其儲氫性能，本文采用機械球磨法制備LiAlH<,4>/LiNH<,2>復合材料，并運用熱重(TG)、差示掃描量熱法(DSC)和X射線衍射(XRD)等研究方法對球磨樣品結構和儲氫性能進行了表征。實驗

2、結果表明，LiAlH<,4>/LiNH<,2>復合材料在球磨過程中體系可放氫2,6wt.％以上，加熱至400℃體系總放氫量達到7wt.％。本文重點考查了球磨條件、復合物原料摩爾比、金屬單質Ti、Fe、Zn及復合添加等對LiAlH<,4>/LiNH<,2>復合體系熱力學性能和動力學性能的影響，并對體系反應機理進行了初步探討。結果如下： 一、球磨過程放氫量隨球磨時間增加而增加，球磨過程前3 h是球磨提供機械能誘發(fā)低溫化學反應的過程，

3、而在3 h～30 h進行的主要是改善顆粒分布均勻性及細化顆粒尺寸等的過程。球磨對加熱過程析氫反應動力學影響很大，球磨時間過長會惡化加熱放氫反應的動力學性能；球磨時間也在很大程度上影響分解反應的熱效應，DSC曲線熱效應峰值溫度呈現隨球磨時間增加而減小的趨勢；球磨氣氛和球料比對LiAlH<,4>/LiNH<,2>復合物放氫性能也有較大影響； 二、添加Ti催化劑能提高球磨及加熱過程的放氫動力學性能和放氫總量。且在很大程度上減小LiAl

4、H<,4>/LiNH<,2>復合體系在低溫區(qū)LiAlH<,4>分解反應的分解溫度；添加Ti催化劑的有效催化成分是在球磨過程中生成的TiH<,1.971>；復合添加Ti，Fe催化劑能強化前期放氫動力學性能；TiF<,3>的催化效果優(yōu)于單質Ti，Fe及其復合物，表現在其動力學性能和放氫總量上都較理想。TiF<,3>對LiAlH<,4>/LiNH<,2>復合體系的催化作用主要體現在低溫區(qū)LiAlH<,4>的分解反應和高溫區(qū)LiNH<,2>和L