新型“長壽”合金有助氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

揚州大學機械工程學院教授劉晶晶團隊近日在《國際氫能雜志》(International Journal of Hydrogen Energy)上發(fā)表論文。該論文在LaNi4Co合金的基礎上，通過研究合金在長期吸/放氫循環(huán)過程中的衰減機理，探討提高AB5型儲氫合金循環(huán)穩(wěn)定性的有效方法，為提高材料性能、推動金屬氫化物儲氫更好地應用到實際生產(chǎn)中提供理論依據(jù)。

氫能源作為一種清潔可再生能源，自21世紀以來獲得了越來越多的關注。而將氫能源運用到實際當中最重要的一點就是解決氫氣的存儲與運輸?shù)膯栴}。無論是從操作安全性還是從操作簡易性角度來講，金屬氫化物儲氫都是最佳的選擇。

“氫能是公認的理想能量載體和具有發(fā)展?jié)摿Φ?a href="http://www.msthinker.com/news/article-5683.html" target="_blank">清潔能源，具有燃燒熱值高、燃燒產(chǎn)物對環(huán)境無污染、資源豐富等優(yōu)點。”劉晶晶介紹，氫能儲運和利用過程中均涉及到眾多儲氫材料的應用，而在這些材料中，基于LaNi5二元合金的AB5型合金一直以來受到人們的廣泛關注，作為鎳氫電池負極材料已經(jīng)投入使用，并在氫壓縮、燃料電池、氚工程等領域表現(xiàn)出廣闊的應用前景。

據(jù)介紹，LaNi5儲氫合金最早發(fā)現(xiàn)于1969年荷蘭飛利浦實驗室。氫氣在被LaNi5合金吸收后在其表面解離成氫原子進入晶體，形成金屬氫化物，實現(xiàn)儲氫的目的。該合金具有許多優(yōu)點，但與此同時缺點也比較明顯，比如隨著吸/放氫循環(huán)容量衰減嚴重、易于粉化、吸/放氫循環(huán)中晶胞的膨脹率較大等。

針對這些問題，劉晶晶團隊開始著手研發(fā)，其設計的合金不僅具有易活化、吸氫速率快、平臺壓適中等優(yōu)點，還具有環(huán)境友好、性價比高、使用壽命長等優(yōu)勢。此外，合金化學組成簡單，特定元素作用機理易于準確把握，有利于進一步優(yōu)化和大規(guī)模生產(chǎn)，為該合金體系的工業(yè)化、商業(yè)化打下基礎。

據(jù)悉，截至目前，該研究項目已在SCI工程技術二區(qū)期刊發(fā)表5篇國際權(quán)威論文，一篇關于LaNi4.25Sn0.75合金性質(zhì)的學術論文和一篇關于元素取代對AB5型合金長期使役過程中性能和結(jié)構(gòu)影響規(guī)律的綜述已在寫作過程中，預計將在明年2月份完成，并申請專利。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.04.111