金属氢化物贮氢技术研究与发展
％），但放氢率仅82％，实际贮氢容量为187m1／g（1.5wt％）。
继TiMnL1.5合金研究之后，发展了以TiMn2为基的各种Ti-Mn系多元贮氢合金。其中，以松下公司Ti0.9Zr0.1Mn1.4V0.2Cr0.4合金性能最佳，该合金不需高温退火而能获得斜率小的平台，而且放氢率也高于其它AB2合金（参见表3）。北京大学则研究了TiMn1.5-xCrx系并优化出TiMn1.25Cr0.25合金，该合金经1100°C、20h的均匀化处理后贮氢量从196m1／g提高到230m1／g。北京有色金属研究总院也对Ti-Mn系多元合金进行了系统研究并筛选出Ti0.77Z0.23Mn0.8Cr1.0Cu0.2合金作为25K液氢温度和77K液氮温度下制冷的氢压缩机用材料。该合金100℃的放氢量为185m1／g。随后，他们又对Ti1-xZrx（MnCrVFe）2-y（0.2≤x＜0.24，o＜y≤0.1）合金系中的Ti／Zr比及Mn／Cr比进行优化，把合金的贮氢容量提高到201m1／g。此外，德国奔驰公司和日本松下公司还开发出Ti0.9Zr0.1CrMn和Ti0.8Zr0.2Mn1.2等AB2型合金，贮氢容量1.8-2.0wt％，大都应用于氢汽车金属氢化物贮氢箱。我国钢铁研究总院专利合金Ti0.8Zr0.2Mn1.6Cr0.2V0.1Fe0.1，也是TiMn2型多元贮氢合金，贮氢量2.0wt％，室温分解压力0.5-1.3MPa。
作者近期为开发贮氢量大、重量轻的燃料电池用氢源合金，研究了（Ti-Zr）（Mn-Cr-V）2、（Ti-Zr）（Mn-Cr-V-Fe）2和（Ti-Zr）（Mn-Cr-V-Ni）2系列贮氢合金。优化出的新合金，其室温吸氢量均大子230m1／g，放氢量大于210ml/g。该系合金由于A侧Zr元素过量（非正份），显著改善了合金的活化性能，而以V-Fe代V则使成本进一步降低。
3金属氢化物工程应用关键技术研究
贮氢材料在吸放氢循环过程中发生粉化，在气流驱动下粉未会逐渐堆积形成紧实区，既增加了氢流动阻力也会导致容器变形甚至破坏；而氢化物粉未导热性很差，使反应器内部热量传输缓慢，降低材料的吸放氢速率，所以改善和提高氢化物粉体床的传热、传质性能是氢化物工程技术研究的重要一环。改善传热传质的研究工作主要集中在制备复合贮氢材料及容器（热交换器）优化设计方面，已经试验和发展了各种技术。3．1中毒氢化物与不吸氢金属粉压制的贮氢复合材料早期，研究了贮氢合金粉直接与不吸氢的A1、Cu、Ni、Pd或焊料等粉未混装或压制成块状的复合材料，但试验失败了。究其原因是压块没有保留足够的孔隙，为合金吸氢膨胀提供空间。后来，以色列工业大学研究了颇具创造性的“中毒法”，即先让合金粉吸氢膨胀而后再压制，其过程的核心是合金氢化后导入SO2或CO使氢化物中毒，以保留吸氢体积膨胀状态，而后再行压块。一次中毒制得的压片循环寿命提高到100次（不碎裂），但因中毒不够，氢化物不饱和，未能达到更佳效果。作者发展了“二次中毒法”，先以H2-SO2混合气体接触毒害而后再以纯SO2继续毒害，结果压片经1000次循环不碎裂，但是贮氢容量损失了约15％。
3.2真空烧结多孔贮氢复合材料
上述中毒法虽解决了膨胀状态下的压块方法，但过程繁琐。浙江大学提出和试验了添加造孔剂以造就孔隙的新方法。由合金粉、导热粉和造孔剂按一定配比混合、压制成块，再经烘烤和烧结除去造孔剂，制成的压块孔隙率达到30-40vol％，试验表明，压片能经 《金属氢化物贮氢技术研究与发展(第4页)》
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继TiMnL1.5合金研究之后，发展了以TiMn2为基的各种Ti-Mn系多元贮氢合金。其中，以松下公司Ti0.9Zr0.1Mn1.4V0.2Cr0.4合金性能最佳，该合金不需高温退火而能获得斜率小的平台，而且放氢率也高于其它AB2合金（参见表3）。北京大学则研究了TiMn1.5-xCrx系并优化出TiMn1.25Cr0.25合金，该合金经1100°C、20h的均匀化处理后贮氢量从196m1／g提高到230m1／g。北京有色金属研究总院也对Ti-Mn系多元合金进行了系统研究并筛选出Ti0.77Z0.23Mn0.8Cr1.0Cu0.2合金作为25K液氢温度和77K液氮温度下制冷的氢压缩机用材料。该合金100℃的放氢量为185m1／g。随后，他们又对Ti1-xZrx（MnCrVFe）2-y（0.2≤x＜0.24，o＜y≤0.1）合金系中的Ti／Zr比及Mn／Cr比进行优化，把合金的贮氢容量提高到201m1／g。此外，德国奔驰公司和日本松下公司还开发出Ti0.9Zr0.1CrMn和Ti0.8Zr0.2Mn1.2等AB2型合金，贮氢容量1.8-2.0wt％，大都应用于氢汽车金属氢化物贮氢箱。我国钢铁研究总院专利合金Ti0.8Zr0.2Mn1.6Cr0.2V0.1Fe0.1，也是TiMn2型多元贮氢合金，贮氢量2.0wt％，室温分解压力0.5-1.3MPa。
作者近期为开发贮氢量大、重量轻的燃料电池用氢源合金，研究了（Ti-Zr）（Mn-Cr-V）2、（Ti-Zr）（Mn-Cr-V-Fe）2和（Ti-Zr）（Mn-Cr-V-Ni）2系列贮氢合金。优化出的新合金，其室温吸氢量均大子230m1／g，放氢量大于210ml/g。该系合金由于A侧Zr元素过量（非正份），显著改善了合金的活化性能，而以V-Fe代V则使成本进一步降低。
3金属氢化物工程应用关键技术研究
贮氢材料在吸放氢循环过程中发生粉化，在气流驱动下粉未会逐渐堆积形成紧实区，既增加了氢流动阻力也会导致容器变形甚至破坏；而氢化物粉未导热性很差，使反应器内部热量传输缓慢，降低材料的吸放氢速率，所以改善和提高氢化物粉体床的传热、传质性能是氢化物工程技术研究的重要一环。改善传热传质的研究工作主要集中在制备复合贮氢材料及容器（热交换器）优化设计方面，已经试验和发展了各种技术。3．1中毒氢化物与不吸氢金属粉压制的贮氢复合材料早期，研究了贮氢合金粉直接与不吸氢的A1、Cu、Ni、Pd或焊料等粉未混装或压制成块状的复合材料，但试验失败了。究其原因是压块没有保留足够的孔隙，为合金吸氢膨胀提供空间。后来，以色列工业大学研究了颇具创造性的“中毒法”，即先让合金粉吸氢膨胀而后再压制，其过程的核心是合金氢化后导入SO2或CO使氢化物中毒，以保留吸氢体积膨胀状态，而后再行压块。一次中毒制得的压片循环寿命提高到100次（不碎裂），但因中毒不够，氢化物不饱和，未能达到更佳效果。作者发展了“二次中毒法”，先以H2-SO2混合气体接触毒害而后再以纯SO2继续毒害，结果压片经1000次循环不碎裂，但是贮氢容量损失了约15％。
3.2真空烧结多孔贮氢复合材料
上述中毒法虽解决了膨胀状态下的压块方法，但过程繁琐。浙江大学提出和试验了添加造孔剂以造就孔隙的新方法。由合金粉、导热粉和造孔剂按一定配比混合、压制成块，再经烘烤和烧结除去造孔剂，制成的压块孔隙率达到30-40vol％，试验表明，压片能经 《金属氢化物贮氢技术研究与发展(第4页)》
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