第二章 实验方法及内容 11

2。1 合金成分设计和样品制备 11

2。2 合金退火处理 11

2。3 合金电化学性能测试 12

2。3。1 合金电极制备 12

2。3。2 开口三电极系统 13

2。3。3 活化性能和最大放电容量 13

2。3。4 循环稳定性 14

2。3。5 高倍率放电性能 14

2。3。6 线性极化和交换电流密度 14

2。3。7 交流阻抗 15

2。3。8 恒电位阶跃 15

第三章 实验结果及讨论 16

3。1 相结构和组织分析 16

3。2 合金电极的电化学性能 18

3。2。1活化性能和最大放电容量 18

3。2。2循环稳定性 20

3。3 合金电极的动力学性能 20

3。3。1高倍率放电性能 20

3。3。2 电化学反应阻抗与交换电流密度 22

3。3。3 极限电流密度与氢的扩散系数 24

第四章 实验结果及讨论 26

致谢 27

参考文献 28

第一章 绪论

1。1引言

   19世纪后，人类社会步入了现代化，能源问题已经成为人类面临的难题。人类可持续发展离不开能源作为载体。当今世界，石油、煤炭、天然气等化石能源的储量正急剧减少，而这些化石能源是不可再生资源，而且储量有限，不能满足人类长久可持续发展。同时，这些化学能源经过人类多年的开发与使用，已经越来越少。不仅如此，这些化学能源还给地球环境带来了很大的破坏，而且已经越来越影响人类的生存环境。迫于能源需求的压力和人类生存环境的改善，寻找清洁可再生能源成为当前迫切需要解决的问题。

  氢能作为一种新型清洁绿色能源。氢能不仅能量密度高，而且取之不尽用之不竭，引起了人们的广泛关注。氢能来源广泛，它可以从水中就可以提取，而且在氧气中燃烧只产生水，没有其他有害气体的产生，不污染环境。而且氢气可以从水中提取，所以氢能在地球上含量相当丰富。由此可见，氢能在未来有着广阔的应用前景。

  氢能的利用往往涉及到氢的存储、运输和使用，而氢能的储存是当中最重要的环节，也是目前氢能应用的主要技术障碍，这也是目前氢能在其能够广泛应用方面所需要解决的最重要的问题。起初，氢能的存放方式就是把氢气压缩，然后注入高压钢瓶中保存，这也是现在最为广泛储存氢气的方式。但这种方式不管从能源消耗，还是从安全性方面都有很大的缺点。这种储氢方式需要消耗大量的能量，而且储氢的容器笨重，移动起来极其不方便，安全性也不高。因而，为了能够更安全高效的利用氢能。储氢合金应运而生。储氢合金指的是在一定条件下能可逆的大量吸收、储存、和释放氢气的金属间化合物。储氢合金的研发需要满足一下几点，第一，能够储存和释放大量的氢气；第二，储氢合金的材料对环境无污染；第三，储氢合金的安全性要很高；第四，储氢合金的价格要便宜，能够被广泛应用。