[科普中国]-固相贮氢

贮氢材料(hydrogen storage materials)是指在通常条件下能可逆地大量吸收和放出氢气的合金。若干纯金属也能大量吸氢，但在常规使用条件下吸放氢很难进行。具有实用意义的贮氢材料通常是两种特定金属的象属间比合物，或为改善性能通过合金化构成的三元或多元合金。

简介贮氢材料(hydrogen storage materials)是指在通常条件下能可逆地大量吸收和放出氢气的合金。若干纯金属也能大量吸氢，但在常规使用条件下吸放氢很难进行。具有实用意义的贮氢材料通常是两种特定金属的象属间比合物，或为改善性能通过合金化构成的三元或多元合金。这两种金属中，一种能大量吸氢，形成隐定的氢化物，是贮氢材料能大量吸氢的基础；另一种与氢的亲和力小，但使合金易于吸氢和放氢。贮氢材料大致可分为稀上系、钛系、锆系和镁系等。按组成有AB5型、AB2型、AB型等，如LaNi5、ZrMn2、Mg2Ni，它们的共同特征是在一定条件与气体氢反应生成固态金属氢化物，条件变化时氢化物分解释放出气体氢，因而称之为固相贮氢1。

特性它贮存的氢密度通常大于液氢的氢密度1.2×1022H-atom/cm2；LaNi5为6.2×1022；Mg2Ni为5.6×1022贮氢材料的基本特性是:可逆地大量吸氢和放氢以及对氢的选择吸收，伴随吸(放)氢过程的放(吸)热效应，吸放氢反应的平衡压力随温度急剧变化这些构成了贮氢材料实际应用的基础。它们可用于氢的贮存和净化，氢同位素分离，氢气回收，氢气压缩，镍-金属氢化物可作充电电池、热泵、空调器、能量转换装置，平衡电负荷、温度传感器、加氢反应催化等1。

对储氢材料的要求对贮氢材料的基本要求是：大的可逆吸故氢最及良好的动力学特征，含适的平台压力和宽的手台区，平台倾斜度小、滞后小、容易活化、不易为UZ和氢中其它杂质如CO，CO2等中毒、成本低廉等。贮氢材料通常是块状晶态的经过吸氢一放氢循环后成为粉末状。薄膜贮氢材料、非晶贮氢材料以及有机贮氢材料在研制中2。

本词条内容贡献者为:

杨明 - 副教授 - 西南大学