[00136434]Li-Mg-N-H体系的导热性能与可逆储氢性能之间的关联及其热化学研究

本项目来自国家自然科学金委员会,项目名称：Li-Mg-N-H体系的导热性能与可逆储氢性能之间的关联及其热化学研究,编号：51401059,起止年月：2015.1-2017.12。氢气的安全高效储存是制约氢能规模化应用的瓶颈之一。Li-Mg-N-H储氢材料体系因其具有高的氢含量和较好的可逆性能,受到研究人员的广泛关注,但较高的放氢动力学阻力和放氢过程中副产物较多等缺点严重阻碍了其实用化的进程。为了进一步改善Li-Mg-N-H系储材料的储氢性能,本项目从催化改性入手,对其进行了系统的研究。利用Mg（BH4）2、Li3AlH6和超级活性炭（SuperC）对2LiNH2-MgH2体系的储氢性能进行优化。2LiNH2-MgH2-0.1Mg（BH4）2样品的起始放氢温度为80℃,较2LiNH2-MgH2体系降低了50℃。放氢后的样品在180℃,48 bar氢压条件下经过2小时能够吸氢5.0 wt%,而且2LiNH2-MgH2-0.1Mg（BH4）2样品的热扩散系数在没有牺牲储氢容量的前提下较2LiNH2-MgH2提高了近一倍。2LiNH2-MgH2-0.1Li3AlH6样品在 300℃下能够放出6.43 wt%氢气,放氢起始温度仅为78℃,同时有效抑制了氨气的释放。2LiNH2-MgH2-10 wt% SuperC具有最佳综合储氢性能,其初始放氢温度和峰值放氢温度分别为71℃和168℃,与此同时成功抑制了副产物氨气的释放。SuperC的添加有助于提高材料热扩散系数,解决材料固相反应相界面的传质传热较差的问题,从而改善体系的放氢性能。本项目的顺利完成为新型储氢材料的研发提供系统的科学理论依据。该项目主要研究内容为向Li-Mg-N-H体系中加入不同的添加剂,改善体系的导热性能从而提升可逆储氢能力,完成了研究内容,达到了研究目标,取得了一定的研究成果：发表论文10篇,其中SCI收录论文6和中文核心期刊论文4篇,申请相关发明专利2件。