4.1.3 Mg
2Ni+xwt.%LaMg
2Ni(x=0、10、20和30)复合材料储氢动力学性能
图4-6给出了Mg2Ni+xwt.%LaMg2Ni(x=0、10、20和30)复合材料在473K 时的等温吸氢曲线和523K 时的等温放氢曲线。在测试温度下,复合材料均表现出良好的吸氢性能,在200s 内均达到其最大吸氢容量。随着LaMg2Ni合金添加量的增加,复合材料的最大吸氢容量逐渐降低,在473K 下分别为3.62wt.%(x=0)、3.45wt.%(x=10)、3.26wt.%(x=20)和3.15 wt.%(x=30),该结果与PCT 测试结果相吻合。当复合材料在523K 等温放氢时,复合材料的放氢量随x 的增加呈现先增加后降低的趋势。其中,添加x=20的复合材料在2h内具有最高的放氢容量,达到0.56wt.%,其次是x=10(0.53wt.%)、x=30(0.51wt.%)和x=0(0.49wt.%)。(https://www.daowen.com)
图4-6Mg2Ni+xwt.%LaMg2Ni(x=0、10、20和30)复合材料吸/放氢动力学曲线:(a)473K 下等温吸氢曲线;(b)523K 下等温放氢曲线
为了进一步分析复合材料的吸氢动力学性能,采用Jander方程对复合材料523K 下的放氢曲线进行了三维扩散拟合,并将拟合曲线列于图4-7中。从图中可以看出,随着LaMg2Ni合金含量的增加,氢气在复合材料放氢过程中的扩散性能随之增加,这是由于LaMg2Ni分解产生的LaH3 存在于基体Mg2Ni及分解Mg2Ni之间,提供了丰富的H 扩散通道。其中,由于x=20复合材料中LaH3 相分布最为均匀,导致H 在其中扩散性能的改善最为明显。
图4-7 Mg2Ni+xwt.%LaMg2Ni(x=0、10、20和30)复合材料523K 下的放氢Jander拟合曲线
