贮氢材料 - 中国功能材料网

hydrogen storage material

　　在一定温度和氢气压强下能迅速吸氢，适当加温或减小氢气压强时又能放氢的材料。多为易与氢起作用的某些过渡族金属、合金或金属间化合物。由于这些金属材料具有特殊的晶体结构，使得氢原子容易进入其晶格的间隙中并与其形成金属氢化物。其贮氢量可达金属本身体积的 1000～1300倍。氢与这些金属的结合力很弱，一旦加热和改变氢气压强，氢即从金属中释放出来。氢在金属中的这种吸收和释放，取决于金属和氢的相平衡关系，并受温度、压强和组分的制约。通常，贮氢材料的贮氢密度很大，甚至高于液态氢密度。已实用和研究发展中的贮氢材料主要有：①镁系贮氢合金。主要有镁镍、镁铜、镁铁、镁钛等合金。具有贮氢能力大（可达材料自重的5.1％～5.8％）、价廉等优点，缺点是放氢时需要250℃以上高温。② 稀土系贮氢合金。主要是镧镍合金，其吸氢性好，容易活化，在40℃以上放氢速度好，但成本高。③钛系贮氢合金。有钛锰、钛铬、钛镍、钛铌、钛锆、钛铜及钛锰氮、钛锰铬、钛锆铬锰等合金。其成本低，吸氢量大，室温下易活化，适于大量应用。④ 锆系贮氢合金。有锆铬、锆锰等二元合金和锆铬铁锰、锆铬铁镍等多元合金。在高温下（100℃以上）具有很好的贮氢特性，能大量、快速和高效率地吸收和释放氢气，同时具有较低的热含量，适于在高温下使用。 ⑤ 铁系贮氢合金。主要有铁钛和铁钛锰等合金。其贮氢性能优良、价格低廉。

　　贮氢材料用途广泛，除用于氢的存贮、运输、分离、净化和回收外，还可用于制作氢化物热泵；以贮氢合金制造的镍氢电池具有容量大、无毒安全和使用寿命长等优点；利用贮氢合金可制成海水淡化装置和用于空间的超低温制冷设备等。