免激活钛铁储氢材料问世

俄罗斯科学与高等教育部透露,这种材料的特殊结构让它能高效吸收和储存氢气。

伏尔加格勒国立技术大学的科学家们搞出了一种钛铁材料,专门用来储存氢气。这材料最大的亮点是不用预先激活就能直接用,而且储氢量比现有材料还高。

俄罗斯科学与高等教育部告诉塔斯社,这个成果很可能让氢能技术往前迈一大步。

现在市面上常见的储氢材料主要用 TiFe 和 LaNi5 这两种化合物。

研究人员这次另辟蹊径,用钛和铁做出了 Ti2Fe 这种金属间化合物。它有个特别的亚稳态结构,是在特定温度范围内把粉末烧结出来的。

就是这个结构,让材料能牢牢抓住氢气。

工艺揭秘:爆炸压接加烧结

俄罗斯科学与高等教育部的人说:“我们用了组合工艺来制造这种材料。先把钛粉和铁粉爆炸压在一起,然后在比两种金属接触熔点还高的温度下烧结。这么一搞,就能在结构里形成两种相:一种是稳定的 TiFe 金属间化合物,另一种是不太稳定的 Ti2Fe 相。”

“Ti2Fe 这一相作用挺大的——它能帮氢气更容易钻进 TiFe 结构里,还能让材料不那么怕空气。这样一来,就不用像其他金属氢化物材料那样还得提前激活了。”

跟传统铸造金属氢化物的方法比起来,这个工艺简单多了。那些反复重熔、长时间扩散退火这种费电的步骤统统省了,成本自然就下来了,工业化生产也更容易。而且原料比做镧合金用的材料便宜。

参与研究的德米特里·切尔尼科夫是“焊接生产设备与技术”教研室的科研人员。

他说:“TiFe 本身不好用,因为表面会长一层氧化膜,把氢气挡在外面。我们就想办法改进配方,让氢气能自由进出,储氢量超过 LaNi5,生产成本还得降下来。最后弄出来的 Ti2Fe 化合物,形成的氢化物容量比标准的 TiFe 大,氧化膜也对氢气更‘友好’,氢气能顺利渗进去。”

国家原子能集团机构开测

样品现在正在“吉列德梅特”股份公司测试,这是俄罗斯国家原子能集团旗下的顶尖科研机构。

测试结果挺让人乐观,说明这材料用来做新一代金属氢化物蓄电池和大容量储氢系统确实靠谱。

【信息来源:俄罗斯行业网站】