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基于X(X=Sc,Ce,Pr,Sm)單質原位球磨合成的NaAlH4儲氫性能
丁志強; 李俊峰; 黃存可; 郭進 廣西大學物理科學與工程技術學院; 廣西相對論天體物理重點實驗室; 廣西高校新能源材料及相關技術重點實驗室; 廣西新型電池材料工程技術研究中心; 廣西有色金屬及特色材料加工重點實驗室; 廣西南寧530004
關鍵詞：鋁氫化鈉 儲氫材料 配位氫化物 原位合成 催化效果
摘要：為改善鋁氫化鈉(NaAlH4)的儲氫性能,以過渡元素和稀土元素X單質(X=Sc,Ce,Pr,Sm)、NaH和Al為反應物,基于預球磨和加氫球磨兩步制備方法,原位合成被摻雜的NaAlH4。XRD分析結果顯示NaAlH4合成效果很好,放氫也很徹底。吸放氫性能測試顯示,添加Sc情況下首次放氫量最高(達5.2 wt%,達到理論容量的99%),并且有最好的吸氫動力學。添加稀土單質時的容量保持率都明顯高于添加Sc的情況,其中添加Sm情況最好;添加Ce情況下起始放氫溫度(90℃)最低,吸氫動力學是3種稀土元素中最好的,但其最大放氫量最低。這4種單質沒有一種能在所有性能都位居最優。基于本文所采用低劑量單質摻雜劑原位合成的NaAlH4表現出良好的儲氫性能,主要是因為球磨過程中單質添加劑能與基體產生反應,原位產物能與基體形成緊密耦合,甚至從體內激活基體,從而獲得良好的催化效果。
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