固体储氢材料主要有金属合金材料|碳质材料|无机多孔材料|复合化学氢化合物材料|金属有机骨架化合物(MOFs)材料

质储氢材料

固体材料吸附储氢具备安全性高、耗能少等特点，因而得到研究人员广泛青睐。

目前研究开发的固体储氢材料主要有金属合金材料、碳质材料、无机多孔材料、复合化学氢化合物材料以及金属有机骨架化合物(MOFs)材料等。

其中，碳质材料具有吸氢量大、质量轻、抗毒化性能强、易脱附等优点，不仅对少数的气体杂质不敏感，而且可反复使用。其物理吸附储氢被认为是非常有应用前景的储氢方式。

纳米碳质储氢材料主要包括高比表面积的活性炭、球磨法制备的纳米石墨、碳纳米管、碳纳米纤维等。

纳米材料具有**的比表面积以及孔隙率，**地增加了氢气的物理吸附位。但是这类材料难以通过系统的设计来控制其结构形貌，如比表面积、孔隙率、微孔体积以及微孔形状，并且难以大量制备，成本高，目前还处于实验室研究阶段。

尽管很多工作还未展开，但纳米碳材料**的储氢量已经充分显示了其作为储氢介质的优越性及巨大的潜力。

质储氢材料

固体材料吸附储氢具备安全性高、耗能少等特点，因而得到研究人员广泛青睐。

目前研究开发的固体储氢材料主要有金属合金材料、碳质材料、无机多孔材料、复合化学氢化合物材料以及金属有机骨架化合物(MOFs)材料等。

其中，碳质材料具有吸氢量大、质量轻、抗毒化性能强、易脱附等优点，不仅对少数的气体杂质不敏感，而且可反复使用。其物理吸附储氢被认为是非常有应用前景的储氢方式。

纳米碳质储氢材料主要包括高比表面积的活性炭、球磨法制备的纳米石墨、碳纳米管、碳纳米纤维等。

纳米材料具有**的比表面积以及孔隙率，**地增加了氢气的物理吸附位。但是这类材料难以通过系统的设计来控制其结构形貌，如比表面积、孔隙率、微孔体积以及微孔形状，并且难以大量制备，成本高，目前还处于实验室研究阶段。

尽管很多工作还未展开，但纳米碳材料**的储氢量已经充分显示了其作为储氢介质的优越性及巨大的潜力。

储氢能力

let's see 影响因素

温度和压强

气体分子在固体材料表面的吸附量与温度和压强有关。

物理吸附是放热的，降低温度可以促进物理吸附；另外，增大气体压强可以提高气体分子与材料表面的接触几率和频率，也有利于物理吸附。而从实用性和安全性的角度考虑，希望碳质材料可以在室温和适宜压强的条件下储备氢气。研究表明，在室温条件下，纯的碳质材料物理吸附氢气分子的能力不超过1%(质量分数)。高的储氢量(如3%～8%(质量分数))只在**的温度(如77K)或非常高的压强条件下才能实现。也就是说，纯的碳质材料在温和的条件下几乎不具备氢气储存的能力。

为了降低氢气分子在碳质材料上物理吸附的条件，研究人员进行了许多其他的尝试。

二.过渡金属纳米颗粒的催化作用

众多研究表明，过渡金属纳米颗粒对碳质材料储氢过程有催化作用，其催化原理被认为是一种“溢出机制”。氢气分子在过渡金属表面上容易实现化学吸附，溢出机制就是化学吸附在过渡金属表面上的氢气分子先被解离为氢原子，氢原子从金属表面“溢出”吸附到碳质材料表面。溢出机制又分为基本溢出机制和二次溢出机制。基本溢出是指在吸附材料中直接掺入过渡金属作催化剂；二次溢出是指采用负载金属的催化剂，比如铂/碳(Pt/C)，C为载体，Pt负载其上，然后以整体作为催化剂掺杂到氢吸附材料中。两种机制的原理图如图所示。

事实上，过渡金属在碳质储氢过程中起两方面的作用，一是催化作用，使氢气分子发生离解变成氢原子，二是促进氢原子的扩散。在室温条件下，碳质材料对氢气分子的吸收量是较少的，引入过渡金属作催化剂可以**地提高碳质材料的储氢能力。

一般而言，不同的催化剂起到的催化效果也不同。目前文献中报道的所使用的催化剂主要有镁(Mg)、铜(Cu)、铁(Fe)、钛(Ti)、钯(Pd)、铂(Pt)、钒(V)、钴(Co)、镍(Ni)、银(Ag)、锆(Zr)、钌(Ru)、铑(Rh)等。Zacharia 等将钯(Pd)和钒(V)分别掺入碳纳米管中，在室温、压力为2 MPa的条件下对其储氢性能进行了研究。结果表明，经过掺杂后的碳纳米管储氢量均提高了将近30%，并且经金属掺杂后碳纳米管的吸氢速率**提高。另外，为了增强溢出作用，有学者尝试了采用合金作催化剂的方法。用钯/汞(Pd/Hg)剂，制备了一种掺杂碳泡沫材料，测试发现，在室温、压力为2 MPa的条件下，该碳泡沫材料的储氢量可以达到5%(质量分数)。Brian 等通过实验证明在活性炭中加入钯镉(PdCd)合金比加入纯Pd作催化剂能更好地促进溢出作用，并且通过钯镉(PdCd)和钯银(PdAg)做对比，发现钯镉(PdCd)效果更好。这是由于加入的**种金属与氢原子有更低的结合能，且对氢原子的约束作用小，促进了氢原子解吸附作用，从而更有利于氢原子的溢出。

产品供应：

B2C片低维储氢材料

Ti-B2C复合低维储氢材料

多元活性金属/石墨烯复合储氢材料

Al-Cu-Fe纳米非晶合金

Mg/ZrNiV复合储氢材料

新型储氢复合材料Mg/MWNTs

LiBH4/2LiNH2复合储氢材料

新型轻金属硼氢化物/氮氢化物复合储氢材料

Li-Mg基复合储氢材料

镁基纳米复合储氢材料

约束型六氨硼氢化铝复合储氢材料

CeH2.5-NaH-Al复合储氢材料

金属Ce氢化物催化NaH-Al复合储氢材料

Mg-MWNTs镁/多壁纳米碳管复合储氢材料

储氢合金粉末/二氧化硅复合球体

金属锂基复合储氢材料

属锂基硼氢化物LiM

新型多孔材料Cu-BTC催化剂

La2Mg17/M复合贮氢材料

锆基纳米复合储氢材料HTQAB(2.1)/Mg

金属Ni-Mg/C镍对镁碳复合储氢材料

AB5型镧镁基合金复合储氢材料

MgH2,MgHz-GMgHz-graphene储氢材料

MNi4.8Sn0.2(M=La,Nd)合金粒子负载纳米碳管复合储氢材料

LaNi4.8Sn0.2/CNTs纳米碳管复合储氢材料

NdNi4.8Sn0.2/CNTs纳米碳管复合储氢材料

膨胀石墨/LiBH4复合储氢材料

EG/Li-BH4复合储氢材料

La2Mg17-Ni复合储氢材料

Mg-Nb/Mg-Nb2O5复合储氢粉体复合材料

LiBH4-NaBH4复合储氢材料

碱金属硼氢化物—金属氢化物复合储氢材料

Mg-TiO2 金属镁-纳米碳复合储氢材料

新型储氢材料-纳米碳纤维复合材料

细菌纤维素基纳米碳纤维储锂储氢材料

MgH2-Li3AIH6复合储氢材料

氨基硼烷(NH3BH3)复合储氢材料

硼氢化锂/稀土镁基合金复合储氢材料

Li3AlN2-Li2NH-LiH 锂铝氮氢复合储氢材料

Zn(BH4)2-LiNH2复合储氢材料

Al基配位复合储氢材料

金属基储氢材料

新型金属氨基络合物基储氢材料

镁基金属-分子筛复合纳米储氢材料

金属氨基硼烷复合储氢材料

非晶镁铝基复合储氢材料

金属硫化物-镁基储氢合金复合材料

改性钠-镁双金属复合储氢材料

氢化铝锂基复合储氢材料

金属硼氢化物-金属氢化物反应复合储氢材料

新型Co-Si材料-Mg基储氢合金材料

碳基吸附储氢材料

功能化石墨(烯)-轻金属复合储氢材料

镍包覆碳纳米管镁基复合材料

碳纳米管改性镁基储氢材料

碳泡沫纳米复合储氢材料

c-Mg/碳包覆镁基储氢材料

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Mg-Ga-In多孔三元富镁水解制氢合金

AZ31镁合金产氢材料

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Mg-Gd-Y镁合金微弧氧化复合涂层

AM60镁合金

闭孔泡沫镁合金复合材料

NaAlH4配位氢化物储氢材料

碱金属配位氢化物储氢材料

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小编：wyf  04.23