球磨镁基储氢合金添加聚合物的纳米强化作用研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1 引言

随着社会经济的快速发展，人类对能源的需求不断增加，导致化石燃料等可再生能源日渐枯竭，而化石燃料的大量使用造成了全球环境的严重污染。氢能作为二次能源之一，是一种清洁的能源，并且具有来源丰富广泛，且燃烧能量密度值高，燃烧后生成水，零污染等特点，因此对氢能源的开发利用已成为世界性的重要课题^[1]。氢能体系的主要技术环节包括氢的生产、储存、输送和使用等，其中氢气的储存是最关键的环节之一。传统的液化储氢、高压储氢方法效率低，对储存容器条件要求比较苛刻。因此人们开发了金属、非金属以及有机液体等储氢材料。现阶段研究、开发得最多的是金属氢化物。目前所开发和研究的金属储氢材料可大致分为稀土系(lani₅)、钛系(feti)、锆系(zrmn)和镁系(mg₂ni)等，其中，镁基储氢合金具有一系列优点：(1)资源丰富，价格低廉，镁是地壳中含量最丰富的元素之一，约占地壳的2.35%；(2)密度小，仅为1.74 gcm^-3；(3)储氢量高，镁的理论储氢量7.6 wt.%(质量百分数，下同)， mg₂ni 的储氢量为3.6 wt.%，而被认为是最有发展前途的固态储氢介质。纯镁的理论储氢量高达 9.1 wt.% (mass fraction)，实际为7.6 wt.% ,但是镁基储氢材料也存在一些缺点，主要表现为吸放氢速度慢，吸放氢温度较高，以及循环寿命差等。为了使镁基储氢合金可以在低温 (473k) 条件下使用，就需要采用一系列方法改善其吸放氢性能。

2 镁基储氢合金概述

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.本课题要研究或解决的问题

本课题主要通过对镁基储氢材料制备方法及其储氢性能改善途径的介绍，对储氢材料在未来的发展给研究者们提供了新的研究思路、方法。在此基础上，对镁基储氢材料的发展现状做了一定说明。主要包括镁基氢化物与聚合物形成的纳米复合储氢材料及储氢研究进展。

将在hcs mm制备镁基储氢材料高活性高容量低温储氢优异性能基础上，着重从材料复合和结构调制入手，针对目前放氢温度过高，循环稳定性不好的突出问题，基于选择性透氢抗氧聚合物纳米结构调制机制，采用hcs mm制备高活性高容量低温储氢纳米镁基储氢材料，制备聚合物镁基合金复合储氢材料，以达到加强在球磨镁基储氢材料中添加聚合物的纳米强化作用的目的。