储氢合金价格分析_储氢合金概念股
1.镁基材料储氢原理
2.什么是储氢材料
3.氢化镁储氢优缺点
4.过渡金属配位氢化物用作储氢材料的优缺点
5.储氢仍是氢燃料汽车发展难题,低压储氢技术还能解决吗?
储氢材料属于金属材料,金属材料中的化合物与化学中的化合物是完全不同的概念。比如Fe3C、VC等就不符合化合价的,至于储氢材料中的金属氢化物,有两类:其一是由Ⅰ和Ⅱ主族与氢作用,形成离子型氢化物,H以负离子嵌入金属离子间形成。其二是Ⅲ和Ⅳ族过渡族金属生成金属型氢化物, H以正离子固溶于金属晶格间隙形成。储氢合金目前三种:1、镁系储氢合金以Mg2Ni为基础的储氢合金。2、稀土系储氢合金是以LaNi5为典型代表。主要有LaNi5三元系(主要有两个系列LaNi5-xMx型和R0.2La0.8Ni5型)MmNi5系、MlNi5系。3、钛系储氢合金有钛铁系合金以TiFe合金为主、钛锰系合金以TiMnl.5为主。
在金属材料中,只有正常价化合物才符合化合价规律,其他的像电子化合物、间隙化合物、间隙相都不符合化合价规律,因此,不能够用化合价来评价。所以,化合价这个词不能够推而广之。
镁基材料储氢原理
金属与氢通过化合键而结合,形成了金属氢化物。如VH2、NbH2、TiH2、MgH2等。
储氢金属中氢显-1价
常见的储氢金属有哪些
矾V、铌Nb、钛Ti、镁Mg、镧La、锆Zr等
什么是储氢材料
镁基材料储氢原理是镁在一定条件下可以与氢发生反应形成镁合金。
在镁基固态储氢技术中,镁合金作为储氢材料,通过吸收和释放氢气来实现氢气的储存和释放。当镁合金与氢气接触时,镁会吸收氢气形成氢化镁化合物(MgH2)。当需要释放储存的氢气时,可以通过加热或加压等方式将氢化镁分解为镁和氢气。
镁基复合材料是同类金属基复合材料中比强度和比模量最高的一种,同时尺寸稳定性好,在某些介质中耐蚀性能优异,因此具有良好的应用前景。但由于价格昂贵,主要应用于航天及航空部门。
镁基材料储氢特点
1、高储氢密度:镁基固态储氢技术具有较高的储氢密度,镁合金可以吸收和释放大量的氢气,从而实现高容量的氢气储存。
2、相对安全:相比液态储氢技术,镁基固态储氢技术相对安全。氢化镁化合物的热稳定性较高,需要较高温度才能分解,降低了氢气泄漏和爆炸的风险。
3、镁资源丰富:镁是地壳中丰富的元素之一,资源相对充足,使用镁作为储氢材料具有可持续性和经济性的优势。
氢化镁储氢优缺点
储氢材料
是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。最早发现的是金属钯,1体积钯能溶解几百体积的氢气,但钯很贵,缺少实用价值。20世纪70年代以后,由于对氢能源的研究和开发日趋重要,首先要解决氢气的安全贮存和运输问题,储氢材料范围日益扩展至过渡金属的合金。如镧镍金属间化合物就具有可逆吸收和释放氢气的性质:
每克镧镍合金能贮存0.157升氢气,略为加热,就可以使氢气重新释放出来。LaNi5是镍基合金,铁基合金可用作储氢材料的有TiFe,每克TiFe能吸收贮存0.18升氢气。其他还有镁基合金,如Mg2Cu、Mg2Ni等,都较便宜。
储氢合金的应用方面很多,除了以上介绍的内容外,还在空调与制冷,热泵、热-压传感器、加氢和脱氢反应催化剂等方面都可得到应用。
过渡金属配位氢化物用作储氢材料的优缺点
氢化镁储氢优点是储氢容量高,运输很容易,缺点是遇水或酸能引起燃烧。
对于氢化物储氢材料的研究,最早开始于美国Brookhaven国家实验室,后来随着机械合金化等合成方法的出现,揭开了广泛研究镁基储氢材料时代的序幕。
氢化镁由于储氢容量高、储量丰富、价格低廉、质量轻和可逆性好,并且在干燥空气中非常稳定,运输很容易,被广泛认为是最具应用前景的储氢材料之一,相比较传统的高压气态储运氢技术,具有显著的安全优势,能够达到多方面的应用要求。
氢化镁储氢缺点是化学反应活性较高,遇水或酸发生反应放出氢气及热量,能引起燃烧。小量泄漏用干燥的砂土或类似物质覆盖。
氢化镁的储存注意
储存于干燥清洁的仓间内,相对湿度保持在75%以下。储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装必须密封,切勿受潮。应与酸类、酸酐、氧化剂、醇类、卤素、食用化学品等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。
操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具,穿胶布防毒衣,戴防火手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟,使用防爆型的通风系统和设备。
储氢仍是氢燃料汽车发展难题,低压储氢技术还能解决吗?
1、优点:价格低、可回收、具有生物兼容性,而且适于工业化批量生产。
2、缺点:离解温度较高,当反应平衡压为1bar时,离解温度分别为250℃和320℃左右。这意味着,对于MgH2储氢来说,大约25%的储能能量被用来为氢化物生成反应提供热和热动力。
其实氢能面临的挑战比燃料电池本身的挑战要大得多。”中国科学院院士欧阳明高曾多次在采访中反复指出当前发展燃料电池汽车面临的一大困境——储氢技术仍面临重大挑战。
7月,全球首座低压加氢站落户辽宁,低压固态储氢技术迎来突破。 “氢能源汽车发展有着可喜的前景,低压合金储氢技术来的正是时候。” 中国工程院院士郭孔辉这样评价。
低压储氢具一定创新性
据了解,目前,氢的储存主要有气态储氢、液态储氢和固体储氢三种方式。高压气态储氢已得到广泛应用,低温液态储氢在航天等领域得到应用,有机液态储氢和固态储氢尚处于示范阶段。
工信部装备工业发展中心副研究员尚勇指出,该技术可以使运输、储存到加注环节的压力降低下来,这样就可以绕过国外的氢压缩机以及储罐的技术壁垒,实现自主突破;另外在储氢密度上又能提高三倍,初步计算可以产生20倍的放大效应。
“目前,我国没有高强度的碳纤维和高压的压缩机,因此采取低压合金储氢技术路线是可行的,也具有一定创新性。”中国科学院院士都有为评价说。
当前更适合公交领域
但是,储氢罐重量偏重带来的成本问题确实也难以忽视。“从给出的各项数据上来看,目前的低压储氢技术更适合公交领域。”张家港氢云新能源研究院院长魏蔚对记者表示。
魏蔚指出,低压车载储氢系统的重量是现在高压储氢方式的三倍以上,因此低压储氢系统当下的目标定位应该是对重量不敏感的车型。毕竟,车辆重量的增加,意味着终端用户使用成本的增加,再加上系统成本偏贵,因此该技术目前更适合的应用场景主要是以政府采购为主、成本相对不很敏感的公交领域,而向其他领域拓展应用的难度较大。同时,公交车作为大量载人的交通工具,对安全性要求更高,相比之下也更适合低压储氢技术路线。
对于成本问题,该技术的研发方之一——有研工程技术研究院教授级高工蒋利军表示,低压合金储氢技术目前确实存在重量偏重的问题,百公里耗氢量比高压储氢多0.3公斤,按照目前每公斤50元的价格计算,百公里增加的用氢成本是15元。他同时表示,未来努力方向是通过产品的标准化和批量化,以及改善储氢材料等方式降低成本。
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