用机械合金化引入纳米复合结构改善储氢合金的动力学特性
The Improvement on Kinetic Properties of Mechanically Alloyed Nano-phase Composite Hydrogen Storage Alloys
项目批准号：59671028
华南理工大学 朱敏
*、朱文辉、车晓舟、李祖鑫储氢合金在能源、环保等领域（如Ni-MH电池）有重要应用价值。Mg系储氢合金是目前储氢量最大（约7.6 wt%）的材料，但其吸/释氢动力学性能差。本研究的目的是通过引入纳米相复合结构来改善Mg系储氢合金的动力学性能，并认识纳米相复合结构的储氢合金的氢化机制。本研究达到了预期的目标，对发展Mg系储氢合金有积极的意义。
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● 主要研究成果 (1) 通过将MmNi3.5(CoMnAl)1.5合金与Mg粉进行高能球磨诱发二者之间的固态反应并形成了相尺寸约为20nm的Mg ，Mg2Ni，Mm2Mg17，MmNi3.5(CoMnAl)1.5纳米相复合结构。图1 是MmNi3.5(CoMnAl)1.5-10%Mg纳米复合合金的微观结构。 (2) 获得了具有高活化性能与优良吸氢动力学性能的MmNi3.5(CoMnAl)1.5/Mg 系纳米复合储氢合金，该合金在室温下不需活化或只需一次活化即可吸氢，其吸氢速率显著大于熔炼的 MmNi3.5(CoMnAl)1.5合金，而通常的情况下 Mg在室温下是难以吸氢的。图2分别给出了 MmNi3.5(CoMnAl)1.5/Mg纳米复合储氢合金和熔炼的 MmNi3.5(CoMnAl)1.5合金的吸氢动力学曲线。 (3) 通过对吸氢动力学的模拟，提出纳米复合储氢合金的氢化过程是由自催化过程控制的机制。 |
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● 代表性论文
1．M. Zhu Y, Gao, Z. X. Che et al, Hydriding Kinetics of
Nano-Phase Composite Hydrogen Storage Alloys, Prepared by Mechanical
Alloying of Mg and MmNi5-x(CoAlMn)x J. Alloys & Compounds, in press
2. M. Zhu, W. H. Zhu, Y. Gao et al, The effect of Mg content on microstructure and hydrogen absorption properties of mechanically
alloyed MmNi5-x(CoAlMn)x-Mg, Materials Science & Engineering, A286, 130, 2000
3. M. Zhu, W. H. Zhu, C. Y. Chung, Z. X. Che and Z. X. Li Microstructure and hydrogen absorption properties of
Nano-phase
composite prepared by mechanical alloying of MmNi5-x(CoAlMn)x and Mg, J.Alloys and Compound, 293-296， 531， 1999
工程与材料科学部、国际合作局
主办
数理科学部、化学科学部 协办
