一代勝一代的儲氫合金

 鎂系儲氫合金是美國最早研究的一類儲氫合金，如鎂鎳鍺氫合金和鎂銅儲氫合金。它們的吸氫量大，重量輕，有利于作為儲運氫氣的儲氫材料，但它在室溫時的反應(yīng)速度慢，因而在實際中沒有得到應(yīng)用。后來，日本三菱鋼鐵公司又研制出兩種新型鎂系儲氫合金，即鎂鋁(或鈣)鎳儲氫合金和鎂鎳鐵(或釩)儲氫合金，它們具有良好的儲氫性能，性質(zhì)穩(wěn)定，安全可靠，已在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。

　　近年來，由于機械合金化方法在儲氫合金生產(chǎn)上的應(yīng)用，使得用常規(guī)熔煉方法很難生產(chǎn)的鎂鐵、鎂鈦、鎂鈷等儲氫合金得到了迅速發(fā)展。特別是鎂鐵儲氫合金，由于存在有純金屬鐵表面形成為氫的吸附中心，從而使它的儲氫能力極高，其最佳氫化溫度約為615K。

　　后來，人們又開發(fā)出了稀土系儲氫合金．首先是荷蘭富里茨布公司發(fā)現(xiàn)鑭鎳合金具有優(yōu)良的儲氫性能，儲氫量大；當釋放溫度高于40℃時放氫迅速，但其價格昂貴。為了降低成本和改進儲氫性能，出現(xiàn)了用混合稀土金屬代替鑭鎳合金的鑭，以及用其他金屑置換鎳而形成的儲氫合金新材料。日本工業(yè)技術(shù)院主要從事這方面的研究，近幾年相繼開發(fā)出稀土鎳鋁、稀土鎳鈷、稀土鈣鎳和稀土鈣鎳鈷等多元儲氫合金，其氫化和離解反應(yīng)快，在適當?shù)臏囟群蛪毫ο履苎杆俜懦龃罅康臍洹Ｈ绻�通過改變合金的組成比，還可連續(xù)改變它的吸氫和放氫特性。

　　目前，人們還研制開發(fā)了許多種鈦系儲氫合金，包括鈦錳、鈦鉻、鈦鋯、鈦鎳和鈦銅等儲氫合金。其中以鈦錳儲氫合金最為實用，它的成本較低，性能優(yōu)良，因而受到人們的重視。

　　鈦錳儲氫合金吸氫容量較大，生成熱每克分子氫為2萬一3萬焦耳，在室溫下容易和氫發(fā)生反應(yīng)，進行一次吸氫即可完成氫化反應(yīng)。但它在吸氫和放氫循環(huán)中反應(yīng)速度較慢。日本松下電器公司在鈦錳儲氫合金中添加少量鉻制成的鈦錳鉻儲氫合金，反應(yīng)速度明顯加快，是一種儲放氫性能優(yōu)良而廉價的儲氫合金。

　　此外，美國在近年來還研制成鐵系儲氫合金，它也具有良好的儲氫特性，而且價格便宜。但它的缺點是與氫發(fā)生反應(yīng)困難。為了使它與氫發(fā)生反應(yīng)，需要在400℃以上的高溫和真空條件下進行處理。日本鋼鐵公司通過添加稀土金屬來改進鐵系儲氫合金的性能，制成了鈦鐵稀土儲氫合金。這種儲氫合金具有優(yōu)良的儲氫特性，而且很容易與氫發(fā)生反應(yīng)，因而得到了較廣泛的應(yīng)用。

另外，日本金屬材料技術(shù)研究所還開發(fā)出本領(lǐng)更大的鐵鈦氧化物儲氫合金。它容易與氫發(fā)生反應(yīng)，氫化速度快，吸氫和放氫量很大等，而且價格便宜，不需要特殊的高壓容器，因而最適合用作大型儲氫槽的儲氫材料。日本松下電器公司創(chuàng)制的鎬錳鉻和鋯錳稀土儲氫合金具有很好的儲放氫性能，吸氫量高達200毫升／克以上，特別是在l00℃以上的高溫下仍具有極好的儲氫特性，因而很適合用于溫度傳感器、熱泵、調(diào)節(jié)室溫用冷暖氣設(shè)備和蓄熱裝置等。由此看來，儲氫合金真是一代更比一代強，而且將會成為人們廣泛應(yīng)用的新型金屬材料之一。