氢化物载体LaMg2Ni对汽车用Mg2Ni 合金储氢性能的影响

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0452

摘要/Abstract

摘要：

采用机械球磨法制备了Mg₂Ni-x%LaMg₂Ni复合材料（质量分数x=0、10、20和30），研究了LaMg₂Ni含量对Mg₂Ni基复合材料物相组成、显微形貌和储氢性能的影响。结果表明，未添加LaMg₂Ni的Mg₂Ni合金在充分氢化后主要由Mg₂NiH₄和Mg₂NiH_0.3组成，而添加LaMg₂Ni的Mg₂Ni基复合材料主要由Mg₂NiH₄和LaH₃组成；充分放氢后，Mg₂NiH₄和Mg₂NiH_0.3转变为Mg₂Ni，而LaH₃相仍然存在。添加LaMg₂Ni的Mg₂Ni基复合材料中都弥散分布着白亮色LaH₃颗粒，x=20时白亮色细小颗粒分布最为均匀，且随着LaMg₂Ni含量增加，Mg₂Ni基复合材料基体中镧元素含量逐渐增多。不同LaMg₂Ni含量的Mg₂Ni基复合材料的最大吸氢容量从大至小顺序为：x=0、x=10、x=20、x=30，最大放氢容量从大至小顺序为：x=20、x=10、x=30、x=0，即添加LaMg₂Ni后Mg₂Ni基复合材料的储氢性能得到改善，且x=20时Mg₂Ni基复合材料具有最高的储氢容量，这主要与Mg₂Ni基复合材料中含有弥散分布的LaH₃相以及La元素扩散至基体有助于氢的吸附/脱附有关。

关键词: LaMg₂Ni, Mg₂Ni基复合材料, LaH₃, 显微形貌, 储氢性能

Abstract:

Mg₂Ni-x%LaMg₂Ni（x=0，10，20 and 30） composites were prepared by mechanical ball milling，the effect of LaMg₂Ni content on phase composition，microstructure and hydrogen storage properties of Mg₂Ni matrix composites was studied.The results showed that Mg₂Ni alloy without LaMg₂Ni addition was mainly composed of Mg₂NiH₄ and Mg₂NiH_0.3 after full hydrogenation，while Mg₂Ni matrix composites with LaMg₂Ni addition were mainly composed of Mg₂NiH₄ and LaH₃.After full dehydrogenation，Mg₂NiH₄ and Mg₂NiH_0.3 were transformed into Mg₂Ni，while LaH₃phase still existed.White bright LaH₃ particles were dispersed in the Mg₂Ni matrix composites added with LaMg₂Ni.When x=20，the distribution of white bright fine particles was the most uniform，and the content of La in the matrix of Mg₂Ni matrix composites increased gradually with the increase of LaMg₂Ni content.The maximum hydrogen absorption capacity of Mg₂Ni matrix composites with different LaMg₂Ni content was in the order of x=0，x=10，x=20，x=30，and the maximum hydrogen evolution capacity was in the order of x=20，x=10，x=30，x=0.It was that after adding LaMg₂Ni the hydrogen storage performance of Mg₂Ni matrix composites was improved.When x=20，Mg₂Ni matrix composites had the highest maximum hydrogen evolution capacity，which was mainly related to the existence of dispersed LaH₃ phase in Mg₂Ni matrix composites and the diffusion of La element to the matrix，which helped to improve the hydrogen storage performance.

Key words: LaMg₂Ni, Mg₂Ni matrix composites, LaH₃, micro morphology, hydrogen storage performance

中图分类号:

TQ138.13

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x	位置	w（La）/%	w（Mg）/%	w（Ni）/%
10	A	46.29	27.98	25.73
10	B	3.94	48.64	47.42
20	C	41.80	32.91	25.29
20	D	9.99	45.62	44.39
30	E	44.64	30.00	25.36
30	F	10.88	47.76	41.36

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