Ni替代Mg基合金用于氢储存的热力学与动力学评估

《Energy Technology》：Thermodynamic and Kinetic Assessment of Ni-Substituted Mg-Based Alloys for Hydrogen Storage

本文研究了镍掺杂镁基合金的储氢性能，发现适量镍含量可降低吸氢温度至533.6 K，缩短脱氢时间，但过量掺杂会降低储氢容量，活化能减少是性能提升的主因。

　　

摘要

基于镁的氢储存合金的主要优势在于其较高的理论氢储存容量。然而，它们的氢吸收和释放过程需要较高的温度，并且反应动力学较差，这限制了它们的实际应用。在这项研究中，制备了Y₅Mg_95-xNi_x（x = 5, 10, 15）合金。这些合金通过一次氢化/脱氢循环即可完全活化，同时MgH₂的热稳定性显著提高。MgH₂的初始脱氢温度从551.5 K（x = 5）降至533.6 K（x = 10）。随着Ni含量的增加，氢脱附动力学得到改善。在260°C下脱附3 wt%氢所需的时间从1872 s（x = 5）缩短至845 s（x = 15）。然而，较高的Ni含量也会导致氢化/脱氢容量的下降。此外，Ni含量的增加还降低了脱氢活化能。当Ni含量从x = 5增加到15时，活化能从80.5 kJ mol^?1降至70.29 kJ mol^?1，这正是Ni替代作用改善氢储存性能的原因。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。