Ti-Mn基高容量固态低压储氢合金研究

为了推动氢储能系统的实用化,需要开展用于规模储氢用途的储氢合金的配方研究.以Ti0.95Zr0.05Mn2合金作为研究对象,开发储氢量高、平台压力合适且容易活化AB2型储氢合金,系统研究加入V-Fe,调整Mn含量,以及用纯金属V与Fe替代V-Fe等方法对调整储氢合金性能的作用.研究发现加入V-Fe会使得储氢合金晶格参数增大,提高储氢合金的活化性能,但过多V-Fe会大幅度降低合金吸/放氢平台压与储氢量;提高Mn含量会导致吸/放氢平台与上升,储氢量先增后减,在A侧元素稍微过量时(B/A=1.96(摩尔比))有利于获得综合性能较好的合金;用纯金属V与Fe替代V-Fe能进一步提高储氢合金性能,随着Fe/V比例增加,合金储氢量下降,吸/放氢平台压上升,平台斜率下降.最终优化出综合性能良好的Ti0.95Zr0.05Mn1.46V0.39Fe0.13,该合金能在80℃下活化,在20℃吸放氢平台分别为1.812和0.751 MPa,储氢量为1.83％.