Mg-AL-Li合金制備及其儲氫性能的研究.pdf

1、本文采用熱處理與現代納米工藝技術相結合制備Mg-Al-Li三元體系儲氫合金，并研究制備工藝、催化摻雜等對Mg-Al-Li三元體系合金儲氫性能的影響。
　　首先，采用不同的熱處理方式(自然冷卻、液氮快冷)并結合機械固態化學球磨制備Mg5Al3Li2合金，并研究不同制備工藝條件對Mg5Al3Li2合金儲氫性能影響，研究發現經熱處理再結合機械固態化學球磨制備的樣品，合金主要由Mg17Al12相和Mg17Li3組成，而采用機械固態化學球磨

2、直接制備的合金其主要由Mg17Li3相和AlLi相組成。采用自然冷卻+機械固態化學球磨或者液氮快冷+機械固態化學球磨制備工藝并不能改善合金吸放氫熱力學與動力學性能，反而導致合金氫化量降低;而采用機械固態化學球磨直接制備Mg5Al3Li2合金具有較好的儲氫性能，且隨著球磨時間的增加，Mg5Al3Li2合金的儲氫性能得到明顯改善，當球磨時間增加到60h后，材料顯示出良好的儲氫特性，若球磨時間進一步增加，反而導致材料儲氫容量減少，吸放氫動力學

3、性能下降。
　　其次，為了研究Al含量和Li含量對Mg-Al-Li三元體系合金儲氫性能影響，采用機械固態化學球磨制備Mg5AlxLi2(x=2，3，4)和Mg5Al3Lix(x=1，2，3)合金，研究發現提高Al元素摩爾量可以減少中間產物Mg2Al3的生成，提高Mg-Al-Li合金氫化動力學性能，促進合金完全氫化，初始脫氫溫度由300℃(x=2)降低至280℃(x=4)，提高了合金脫氫動力學與熱力學性能，并且使脫氫反應由兩步反應向

4、一步反應轉變。而在Mg-Al-Li合金中增加Li元素摩爾量，由于Li質地較軟，易包覆在Mg-Al顆粒表面，導致合金初始脫氫溫度由285℃(x=1)升高到300℃(x=3)，儲氫容量由3.75wt％(x=1)降至2.23wt％(x=3)，同時降低合金吸放氫熱力學性能和動力學性能。
　　再次，以Ti部分替代Mg-Al-Li合金中Al，發現在氬氣氣氛保護下采用機械固態化學球磨制備的Mg10Al7-xLi2Tix(x=1，2，3)合金，雖

5、然合金的相成分均由Mg17Li3、Al和Ti組成。但不同Ti含量導致合金氫化反應路徑不同，如Mg10Al6Li2Ti合金氫化物的脫氫產物為Mg17Al12，Mg10Al5Li2Ti2合金氫化物的脫氫產物為Mg17Al12和Mg17Li3，Mg10Al4Li2Ti3合金氫化物的脫氫產物為Mg17Li3和Mg2Al3，說明通過改變Ti/Al比例可以調控合金的氫化反應路徑。與Mg5Al3Li合金對比后發現，合金初始氫化溫度由150℃降低至12