富铝合金的微观结构对其产氢性能的影响研究

发布时间：2024-03-24 22:29

　　氢能源的应用与推广成为二十一世纪能源发展的趋势之一,然而氢能的储存和运输是限制氢能源推广应用的关键问题。针对上述问题,本论文基于制氢、储氢一体化的思路,开发制备系列铝基固体块状制氢材料,既可实现按照氢气的需求量即时产氢,又可解决短时期内加氢站基建成本高、周期长、推广进展缓慢等问题对氢能源推广所带来的阻碍。金属铝是一种活泼金属,在理论上可以与水反应而产生氢气,但由于铝在空气中极易被氧化,在其表面生成一层致密的氧化膜而阻止了铝与水的接触,从而导致其不能与水持续发生反应。通过传统熔融法添加Ga、In、Sn等低熔点金属,可有效实现金属Al的活化,令其能够持续与水反应完全,实现在线供氢。通过在金属铝中添加Ga、In、Sn等低熔点金属可制备Al-Ga-In-Sn合金。在合金中,这些低熔点金属会在适当温度下于合金内部形成微小的液相区域,阻碍Al合金表面氧化物的生成,从而增加了铝的活性。Al-Ga-In-Sn合金与水反应的机制在于Al与晶界相(GB)的共晶反应。此外低熔点金属的含量以及Al合金微观结构均会对产氢性能产生明显影响。本论文在Al-Ga-In-Sn合金中添加金属氧化物Al₂

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1世界能源消费结构图

发展背景社会的发展离不开能源。目前化石燃料在世界各国属于不可再生资源，而且直接燃烧后会产生大量硫化些会引起一系列的环境问题。石油等化石燃料的枯竭局部地区的动荡，甚至因为抢夺这些资源而爆发的战战争。类正在寻求清洁的新能源，以满足不断增长的能源需。但是，目前的全球能源结构以及中国的能....

图1.2中国能源消费结构图

直接制约着世界经济的发展，因此发展新型清洁能源迫在眉睫。2.中国能源消费结构图1.2显示了中国能源消耗的结构。中国的能源消耗结构特点是以煤炭为主。因此中国最大的能源基地在山西。山西省煤炭资源的储量占全国总储量的三分之一，其产量为全国总产量的四分之一，但是煤炭资源的开采不当会导致....

图1.3氢氧燃料电池示意图

图1.3氢氧燃料电池示意图Figure1.3Hydrogenandoxygenfuelcellschematic电极和总反应方程式，我们可以看出氢气和氧气在催化剂下产为汽车提供动能，水作为反应产物则被排出，实现“零排放一款氢氧燃料电池量产汽车丰田Mirai应....

图1.4氢燃料电池汽车-丰田MiraiFigure1.4Hydrogenfuelcellvehicle-ToyotaMirai

图1.4氢燃料电池汽车-丰田MiraiFigure1.4Hydrogenfuelcellvehicle-ToyotaMirai气的工业化生产上氢气的制备需要考虑到原料、设备成本、能量消耗等情况来径。目前，工业上常用的氢气生产方法包括电解水制氢、水煤气裂的合成....

本文编号：3938117