稀土储氢材料的研究进展 被引量：3

1

作者 苑慧萍 李志念 +1 位作者 沈浩 蒋利军 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期98-104,134,共8页

稀土储氢材料具有易活化,吸放氢平台平坦、压力适中、压差小,抗杂质气体中毒性能好,适合室温操作等优点,作为镍氢二次电池(Ni/MH)电极材料被广泛应用,在氢燃料电池领域作为安全高效的储氢材料也发挥着越来越重要的作用。综述了目前面向... 稀土储氢材料具有易活化,吸放氢平台平坦、压力适中、压差小,抗杂质气体中毒性能好,适合室温操作等优点,作为镍氢二次电池(Ni/MH)电极材料被广泛应用,在氢燃料电池领域作为安全高效的储氢材料也发挥着越来越重要的作用。综述了目前面向应用的LaNi_(5)型和超晶格型稀土储氢材料近些年的主要研究进展,重点介绍了组分优化、结构控制和性能衰减机理方面的研究,最后讨论了稀土储氢材料应用面临的挑战和未来的发展方向。我国稀土资源丰富,大力拓展稀土储氢材料在氢能和二次电池产业的应用,对我国稀土资源的综合利用具有重大的战略意义。 展开更多

关键词 稀土储氢材料 电化学性能 储氢性能 相结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

固态储氢技术的研究进展 被引量：22

2

作者 张晓飞 蒋利军 +4 位作者 叶建华 武媛方 郭秀梅 李志念 李海文 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期345-354,共10页

综述固态储氢技术的研究进展,包括储氢材料、储氢装置及其应用现状。部分储氢合金已成功用于固态储氢装置中,开发温和吸放氢条件下新型高容量可逆储氢材料是当前研发重点;储氢装置的优化设计可有效改善装置的快速传热特性,安全性能也得... 综述固态储氢技术的研究进展,包括储氢材料、储氢装置及其应用现状。部分储氢合金已成功用于固态储氢装置中,开发温和吸放氢条件下新型高容量可逆储氢材料是当前研发重点;储氢装置的优化设计可有效改善装置的快速传热特性,安全性能也得以保证,储氢装置已在分布式供能、机动车等领域得到示范应用,但还需进一步实现储氢系统快速响应、安全可靠和高储氢密度的协调统一。 展开更多

关键词 储氢合金 传热 燃料电池 固态储氢 膨胀应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

质子交换膜燃料电池催化剂金属氧化物载体研究进展 被引量：1

3

作者 徐广英 梁思哲 曾蓉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期467-475,共9页

金属氧化物来源丰富,价格低廉,具有优异的稳定性、耐电化学腐蚀性,并且与贵金属纳米颗粒之间相互作用强,是燃料电池催化剂非碳载体研究的重要方向。本文主要介绍了几种金属氧化物载体在燃料电池催化剂中的研究进展和应用,分析了不同载... 金属氧化物来源丰富,价格低廉,具有优异的稳定性、耐电化学腐蚀性,并且与贵金属纳米颗粒之间相互作用强,是燃料电池催化剂非碳载体研究的重要方向。本文主要介绍了几种金属氧化物载体在燃料电池催化剂中的研究进展和应用,分析了不同载体的优势与不足。研究表明杂原子掺杂金属氧化物和碳复合金属氧化物作为催化剂载体能有效提高催化剂的综合性能。最后展望了燃料电池催化剂金属氧化物载体的发展趋势。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 催化剂 催化剂载体 纳米复合材料 金属氧化物

在线阅读 下载PDF 职称材料

基体修饰对透氢用Pd膜的性能影响

4

作者 范爱玲 张浩天 +2 位作者 李瑞廷 刘一楠 李帅 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第4期359-366,共8页

为了实现氢气分离提纯,开展了多孔载体负载Pd膜的研究。多孔载体负载Pd膜因其可以有效节约成本和提高氢渗透性能而备受关注,多孔陶瓷孔隙率高、孔径分布在纳米尺度,是理想的Pd膜负载体,但多孔陶瓷易出现局部缺陷,降低Pd膜的氢氮选择性... 为了实现氢气分离提纯,开展了多孔载体负载Pd膜的研究。多孔载体负载Pd膜因其可以有效节约成本和提高氢渗透性能而备受关注,多孔陶瓷孔隙率高、孔径分布在纳米尺度,是理想的Pd膜负载体,但多孔陶瓷易出现局部缺陷,降低Pd膜的氢氮选择性。针对上述问题,采用浆料浸渍-提拉-烧结的方法对多孔氧化铝(传统)基体进行修饰,以克服基体缺陷提高Pd膜的氢氮选择性能。结果表明:传统基体经修饰后再镀Pd膜的氢氮选择性得到了大幅度提升。在773 K、0.1 MPa时,Pd膜的氢氮分离系数高达14000,远优于基体修饰前Pd膜(氢氮分离系数1000)的氢氮选择性能。 展开更多

关键词 多孔氧化铝 纳米氧化铝 钯膜 修饰 化学镀 氢渗透性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

氢气分离膜研究进展 被引量：11

5

作者 栾永超 熊亚林 +2 位作者 何广利 刘聪敏 李帅 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2022年第3期140-152,共13页

氢气是重要的工业原料和清洁燃料,氢气分离具有重要的经济和社会价值;膜分离法装置结构简单、转换高效、投资成本低且环境友好,在氢气分离领域应用前景广阔;氢气分离膜的性能是影响氢气分离过程效率的决定性因素,因而氢气分离膜技术研... 氢气是重要的工业原料和清洁燃料,氢气分离具有重要的经济和社会价值;膜分离法装置结构简单、转换高效、投资成本低且环境友好,在氢气分离领域应用前景广阔;氢气分离膜的性能是影响氢气分离过程效率的决定性因素,因而氢气分离膜技术研究一直是国内外膜领域的热点方向。本文阐述了氢气分离膜的应用需求、基本机理,系统梳理了致密金属膜、无机多孔膜、金属‒有机框架(MOF)膜、有机聚合物膜、混合基质膜的研究进展。研究发现,尽管无机多孔膜、有机聚合物膜、混合基质膜等具有良好的氢气分离纯化性能,但在分布式、小型化的应用场景下的分离性能仍待改进提高;提高钯基金属膜的抗毒化性能、优化膜的性价比,是促进工业应用的有效手段;整合无机多孔膜、MOF膜的优点,可促进分子筛分机制膜的性能跃升;有机聚合物膜的耐温、机械等性能仍需提高;对现有高分子膜材料进行改性、制备高分子合金,是开发新型气体分离膜的重要方向;混合基质膜在进行可控调节排布后,将显著提高膜性能。多种氢气分离膜的研究和应用,支撑了氢气分离纯化过程的发展,在材料种类丰富、制备工艺进步后将发挥更大的工程价值。 展开更多

关键词 氢气分离膜 致密金属膜 无机多孔膜 金属‒有机框架膜 有机聚合物膜 混合基质膜 氢气纯化

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温集热管真空寿命预测研究

6

作者 于庆河 米菁 +3 位作者 郝雷 杜淼 朗宇帆 郝雪龙 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期37-40,共4页

针对高温真空集热管真空老化性能展开真空度预测和寿命评价研究。模拟电站高温集热管运行环境,在400℃进行热循环模拟和热损测试,在450℃进行过热加速循环试验。结果表明:集热管封离后,室温条件下其内初始真空度达4.7×10^(-4)Pa,在... 针对高温真空集热管真空老化性能展开真空度预测和寿命评价研究。模拟电站高温集热管运行环境,在400℃进行热循环模拟和热损测试,在450℃进行过热加速循环试验。结果表明:集热管封离后,室温条件下其内初始真空度达4.7×10^(-4)Pa,在400和450℃经过400次循环后,管内真空度分别为5×10^(-3)Pa和6×10^(-2)Pa。室温状态下集热管在吸收涂层法向发射比为0.08,真空度为10^(-3)Pa时,400℃下热损为216 W/m,显示出良好的热性能。拟合结果表明在400℃条件下集热管使用寿命满足25年要求。 展开更多

关键词 太阳能 高温真空集热管 真空性能 老化 热损

在线阅读 下载PDF 职称材料

低成本无氟水系混合溶剂醋酸锂电解液研究

7

作者 吴凡 蒋文全 +3 位作者 罗熳 武媛方 张永强 赫文秀 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期17-22,共6页

利用共溶剂1,5-戊二醇(PD)和聚乙二醇(PEG)改进13 m(m=[mol盐]/[kg溶剂]质量摩尔浓度)Li OAc作为水系锂离子电池电解液的电化学稳定窗口,研制低成本无氟水系混合溶剂醋酸锂电解液。通过红外吸收和拉曼散射光谱对电解液中水分子的活性进... 利用共溶剂1,5-戊二醇(PD)和聚乙二醇(PEG)改进13 m(m=[mol盐]/[kg溶剂]质量摩尔浓度)Li OAc作为水系锂离子电池电解液的电化学稳定窗口,研制低成本无氟水系混合溶剂醋酸锂电解液。通过红外吸收和拉曼散射光谱对电解液中水分子的活性进行表征,结果表明,在混合溶剂电解液中水分子的活性受到抑制。电化学测试表明电解液成分为2 m Li OAcPD0.5PEG0.5时,具有最宽的电化学稳定窗口3.10 V,使Li_(4)Ti_(5)O_(12)负极可进行可逆充放电,最后Li_(4)Ti_(5)O_(12)//Li Mn2O4全电池测试得到初始平台电压为2.3 V,能量密度为0.0616 k Wh/kg,相较于13 m Li OAc电解液具有更高的比容量和循环稳定性。 展开更多

关键词 锂离子电池 电解液 储能 溶剂化作用

在线阅读 下载PDF 职称材料

富镍镧镍合金催化二苄基甲苯加氢性能研究 被引量：2

8

作者 冯小阳 蒋利军 +3 位作者 李志念 武媛方 叶建华 王琦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期382-388,共7页

采用感应熔炼和球磨方法制备镧镍储氢合金,进一步通过酸处理法原位制备富镍镧镍储氢合金。研究不同条件下制备的镧镍储氢合金催化二苄基甲苯(DBT)加氢性能。在反应温度为280℃时,经过4 h后,富镍镧镍储氢合金催化二苄基甲苯的加氢量达到5... 采用感应熔炼和球磨方法制备镧镍储氢合金,进一步通过酸处理法原位制备富镍镧镍储氢合金。研究不同条件下制备的镧镍储氢合金催化二苄基甲苯(DBT)加氢性能。在反应温度为280℃时,经过4 h后,富镍镧镍储氢合金催化二苄基甲苯的加氢量达到5.34%(质量分数),20 h后,其加氢量达到理论最大值。富镍镧镍储氢合金具备的高效催化二苄基甲苯加氢活性主要归因于镍的高效催化和镧镍储氢合金可逆吸放氢之间的相互促进作用。 展开更多

关键词 储氢 液态有机氢载体 二苄基甲苯 加氢 催化剂 镧镍合金

在线阅读 下载PDF 职称材料

SiO_(2)包覆对La-Ni-Al-Mn储氢合金抗毒化性能的影响研究

9

作者 石红强 郭秀梅 +3 位作者 李志念 王树茂 袁宝龙 蒋利军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期355-361,共7页

以LaNi_(3.7)Al_(0.75)Mn_(0.55)(La-Ni-Al-Mn)储氢合金为基体,采用低成本的气相二氧化硅溶胶包覆法对储氢合金进行抗毒化改性研究。制备的La-Ni-Al-Mn/SiO_(2)复合材料表现出良好的抗毒化性能和循环稳定性,经50次循环后,合金吸氢速率... 以LaNi_(3.7)Al_(0.75)Mn_(0.55)(La-Ni-Al-Mn)储氢合金为基体,采用低成本的气相二氧化硅溶胶包覆法对储氢合金进行抗毒化改性研究。制备的La-Ni-Al-Mn/SiO_(2)复合材料表现出良好的抗毒化性能和循环稳定性,经50次循环后,合金吸氢速率保持不变,吸氢容量达1.060%。复合材料抗毒化机理为:非晶态SiO_(2)包覆层在热处理过程中形成原子短程有序排布的渗氢点,有效阻挡O_(2)、N_(2)等大分子气体的透过。通过对复合材料热处理工艺的优化,最终获得其最佳的热处理工艺为200℃下热处理2 h。 展开更多

关键词 SiO_(2) 包覆 储氢合金 La-Ni-Al-Mn/SiO_(2)复合材料 抗毒化性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温质子导体陶瓷应用于高温堆氦气中含氚水汽去除的特性研究

10

作者 夏体锐 温宏亮 +5 位作者 李帅 葛炼伟 陈仁宗 宋宜豪 肖国平 刘婷 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期523-532,共10页

为开发高温堆冷却剂氦气中含氚(T)水汽的去除技术,采用CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3−α)高温质子导体陶瓷(HTPC)材料设计加工了一种新型的电化学氢泵。实验以水汽模拟高温堆氦气中的含氚水汽,对水汽浓度为1644×10^(−6)的氦气的电解提氢... 为开发高温堆冷却剂氦气中含氚(T)水汽的去除技术,采用CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3−α)高温质子导体陶瓷(HTPC)材料设计加工了一种新型的电化学氢泵。实验以水汽模拟高温堆氦气中的含氚水汽,对水汽浓度为1644×10^(−6)的氦气的电解提氢性能及相关机理进行研究。结果表明,随着加载电压增加,产生的总电流、阴极提取的氢气(H_(2))浓度、H_(2)回收效率都随之增加,但实际H_(2)提取速率会偏离法拉第定律,表明电流效率(质子电流与总电流的比值)或质子迁移数会随着H_(2)提取速率的增加而降低。通过对质子电流效率下降的原因进行分析,得到的结论是导致电流效率降低的因素不仅包括缺陷平衡反应的电子空穴电流,还包括电极反应动力学的降低。基于该研究工作,可开发促进氧气(O_(2))从阳极通过电解质界面向外扩散的电极,以有效抑制电子空穴电流,从而提高质子电流效率。为HTPC应用于高温堆氦气中含氚水汽的去除积累实验依据。 展开更多

关键词 高温堆 高温质子导体陶瓷 含氚水汽 氢气提取 CaZr_(0.9)In_(0.1)O_(3−α)

在线阅读 下载PDF 职称材料

空气气氛热处理对Pd膜氢渗透性能的影响 被引量：1

11

作者 殷朝辉 李帅 +3 位作者 杜淼 米菁 于庆河 郝雷 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期111-117,I0003,共8页

为了研究空气气氛热处理对Pd膜氢渗透性能的影响,采用化学镀沉积Pd膜,并对在573 K空气气氛热处理前后的Pd膜氢渗透性能进行分析评价。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和氢渗透方法对Pd膜进行了表征,结果表明... 为了研究空气气氛热处理对Pd膜氢渗透性能的影响,采用化学镀沉积Pd膜,并对在573 K空气气氛热处理前后的Pd膜氢渗透性能进行分析评价。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和氢渗透方法对Pd膜进行了表征,结果表明:沉积态Pd膜结构致密无缺陷,厚度为5μm左右,Pd膜在673、723、773 K的氢渗透率分别为3.62×10^(-9)、5.12×10^(-9)、6.80×10^(-9)mol/(m·s·Pa^(0.5))。573 K空气气氛热处理会导致Pd膜表面粗糙度增加,表面积增大,氢在膜表面的解离吸附位点增加,进而提升膜的氢渗透性能。热处理后,Pd膜在673、723、773 K的氢渗透率分别为5.32×10^(-9)、6.44×10^(-9)、7.31×10^(-9)mol/(m·s·Pa^(0.5)),较热处理前提高了1.1~1.5倍。 展开更多

关键词 PD膜 空气气氛热处理 氢渗透

在线阅读 下载PDF 职称材料