近年,AlH3作為新型高性能儲氫材料,由于具有較高的體積和重量儲氫密度而受到廣泛關(guān)注,但由于其存在放氫溫度較高、動力學(xué)性能較差以及可逆再生極為苛刻等問題,限制了 AlH3的開發(fā)與應(yīng)用。本論文工作針對以上問題,設(shè)計(jì)并制備了一系列添加不同添加劑的AlH3復(fù)合體系,研究了復(fù)合體系的相組成以及放氫性能。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:1,采用機(jī)械球磨方法,研究了分別添加1 mol%十六種稀土氧化物（REO）對α-AlH3材料微觀組織以及放氫性能的影響。結(jié)果表明,添加Pr2O3復(fù)合體系的初始放氫溫度的降低最大,降低了 55℃。但有效放氫量較少,為6.32 wt.%;添加Er2O3復(fù)合體系初始放氫溫度的降低最小,與單獨(dú)球磨α-AlH3材料相比幾乎沒有變化;添加CeO2的樣品具有最優(yōu)的綜合性能,初始放氫溫度降低了 26℃,可釋放出的氫氣總量為7.78 wt.%。2,詳細(xì)研究了 α-AlH3+mCeO2（m=0.5,1,2,mol%）復(fù)合體系放氫性能以及CeO2作用機(jī)制。發(fā)現(xiàn)添加CeO2對α-AlH3的初始放氫溫度的降低作用隨著添加量的增加而增大。此外,添加CeO2明顯提升了 α-AlH3體系的放氫動力學(xué)性能... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３ｃ，晶格參數(shù)為ａ?＝?９．００４?Ａ

?第１章緒論???Ｈ４?Ｈ４??麟??圖１．４?丫－Ａ１Ｈ３中的兩種類型的Ａ１Ｈ６八面體??１．?３．?２氫化鋁的合成方法??氫化鋁的合成方法有多種，可分為濕法、干法和電化學(xué)法。??１．濕法??１９４２年，Ｓｔｅｃｈｅｒ和Ｗｉｂｅｒｇ制備了一種低純度且低收率的烷烴胺配合物??Ａ１Ｈ３．２Ｎ（ＣＨ３）３［２６］。之后，Ｆｉｎｈｏｌｔ［１５］利用?ＬｉＨ?（或?ＬｉＡｌＨ４）和?Ａ１Ｃ１３?在乙醚（Ｅｔ２０）??中的簡單反應(yīng)首次制得了氫化鋁的醚類絡(luò)合物。其化學(xué)反應(yīng)式為：??３ＬｉＨ?＋?Ａ１Ｃ１３?＋?ｎＥｔ２０?＾?ＡｌＨ３．ｎＥｔ２０?＋?３ＬｉＣｌ?（１．１）??３ＬｉＡｌＨ４?＋?ＡＩＣＩ３＋?ｎＥｔ２０?－＞?４ＡｌＨ３．ｎＥｔ２〇?＋?３ＬｉＣｌ?（１．２）??可惜的是，Ｆｉｎｈｏｌｔ等沒有提出脫除溶劑乙醚從而得到非溶劑化Ａ１Ｈ３的有??效方法。當(dāng)時(shí)普遍認(rèn)為乙醚不可能在不損失氫的情況下從Ａ１Ｈ３中被除去。直到??１９５５年，Ｃｈｉｚｉｎｓｋｙ等人［２７］通過將氫化鋁的醚類絡(luò)合物放入較高沸點(diǎn)的惰性液體??來過濾，然后在高真空下條件干燥１２?ｈ，得到了非溶劑化的Ａ１Ｈ３。１９５０年代中??期以后，國內(nèi)外對Ａ１Ｈ３合成路線的研宂幾乎沒有公開全文報(bào)道。直到１９６７年，??Ｂｒｏｗｅｒ等［２８］提出了制備六種不同非溶劑化Ａ１Ｈ３的合成方法，而且研宄了各種晶??型的性質(zhì)。他們發(fā)現(xiàn)制備非溶劑化Ａ１Ｈ３的關(guān)鍵在于加入過量的ＬｉＡＩＨ４／ＬｉＢＨ４，??制備不同晶型Ａ１Ｈ３的關(guān)鍵在于提純過程中改變脫醚條件（時(shí)間、溫度）和添加??物（ＬｉＢＨ４或ＬｉＡｌＨ４）的種類。即利用ＬｉＡｌＨ４和Ａ１Ｃ１３之間的醚化反應(yīng)生成

第１章緒論???Ｂｕｒｎｅｒ?ｒＳ??９?ＨＴＦ?．＿ｖ?＼??Ｈ：?ｓｐｅｎｔ＾?ＳｐｅｎｔＨ，??ｙ?ｕｅｎｙｄｒｏｇｅｎａＢａｎ??「￣￣＼?Ｒｅａｃｔｏｒ?＾Ｊ－＞Ｒｅｃｕｐｅｒａｔｏｒ??Ｇａｔｅ?Ｉ?＾?￣Ｐｒｅｓｓｕｒｅ??ｖａｌｖｅ?ｙＡ?Ｈ＂?Ｉ?Ｓｅｐａｒａｔ〇ｒ?＾?亨?Ｌｅｔｄｏｗｎ?Ｖａｌｖｅ??Ｉ?（Ｏ）?ＡｌＴＣＯＵ（６０°Ｃ）??＇＇Ｌ??ＬＴＣ?Ｉｎ?（５０°Ｃ）??１）?．．?Ｓｐｅｎｔ?Ｓｌｕｙ??圖１．Ｓ車載存儲系統(tǒng)的配置??２０１２年，Ｇｒｅｗ等［６３］提出了一種使用Ａ１Ｈ３供氫的便攜式氫燃料電池概念，??并計(jì)算分析了?Ａ１Ｈ３作為便攜式氫燃料電池系統(tǒng)的供氫的可行性。該氫燃料電池??系統(tǒng)內(nèi)含０．４ｋｇＡ１Ｈ３材料，系統(tǒng)的體積和質(zhì)量分別約為１?Ｌ和１?ｋｇ，能夠連續(xù)運(yùn)??行約２５ｈ，可提供６００Ｗｈ／ｋｇ或６００Ｗｈ／Ｌ的電力供應(yīng)。近年，１＾〇＾１１等［６４－６５］??開發(fā)了一種新型可穿戴的便攜供電系統(tǒng)，使用Ａ１Ｈ３材料作為氫源，配套應(yīng)用的??２０?Ｗ質(zhì)子交換膜氫燃料電池系統(tǒng)，以滿足單兵攜帶電源的長時(shí)電力需求。該系??統(tǒng)具有小巧、輕雹易攜帶（〇．７?ｋｇ，?０．６２２?Ｌ）等優(yōu)點(diǎn)，不影響戰(zhàn)術(shù)行動的開展，??而且可為持續(xù)２４?ｈ任務(wù)提供３００?Ｗｈ／ｋｇ的功率密度輸出。該款便攜式燃料電池??系統(tǒng)和ＡＨ３儲氫罐見圖１．６。??３．４?ｃｍ??Ｐｏｗｅｒ?ｏｕｔｐｕｔ??Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ?ｅｎｅｒｇｙ?ｒｅｍａｉｎｉｎｇ??ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ?－？／??■ＩＩ??／?Ｖｏｌｕｍｅ：??？???：???１?Ｗｅｉｇｈ�。�?６８

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3442675