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ab5合金固态储氢
AB5合金是目前最具有应用前景的固态储氢材料之一，它是以氢化物MgH2为基础，经过一系列的改性和掺杂改善，形成的一种高效的储氢材料。
AB5合金可储存大量的氢气，在燃料电池和氢能源等领域具有广泛的应用前景。
AB5合金的主要特点是其能够在较低的压力和温度下储存大量的氢气。
相比其他的储氢材料，AB5合金具有更高的储氢容量和更快的吸放氢速率，而且它的储氢效率非常高。
此外，AB5合金还具有良好的稳定性和再生能力，可以循环使用。
AB5合金的制备方法主要有机械合金法、化学共沉淀法和物理气相沉积法等。
其中，机械合金法是一种常见的制备方法，它需要将MgH2和储氢合金进行球磨，然后在高温高压下反应，最终得到AB5合金。
总之，AB5合金可以作为未来储氢技术的重要材料之一。
它具有高储氢容量、高吸放氢速率和高储氢效率等优点，极大地促进了氢能源的发展，为未来能源的可持续发展做出了贡献。
储氢合金可行性研究报告一、研究背景随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，储氢技术作为一种清洁能源技术备受关注。
目前储氢技术主要包括压缩氢气储存、液态氢气储存和固体氢气储存等多种形式。
而储氢合金作为一种新型的储氢材料，具有储氢密度高、容积密度小、温度适中等优点，因此备受研究者们的青睐。
本报告旨在探讨储氢合金的可行性，评估其在储氢领域的发展前景。
二、储氢合金的定义及特点1. 定义：储氢合金是指将氢气储存于金属或合金的晶格中，通过吸氢与放氢的反应来完成氢气的存储和释放过程。
2. 特点：（1）储氢密度高：储氢合金可以以较小的体积储存大量的氢气，其储氢密度远高于氢气在自然条件下的密度。
（2）温度适中：与液态氢气储存相比，储氢合金储存氢气的温度范围相对较宽，便于实际应用。
（3）容积密度小：相比于压缩氢气储存，储氢合金占用的空间更小，方便储存和运输。
（4）可循环使用：储氢合金具有很好的循环稳定性，可以进行多次储氢和释放氢的循环过程。
三、储氢合金的研究现状1. 研究进展：目前关于储氢合金的研究已经取得了一些进展，主要包括材料的合成、储氢性能的测试和机理的探索等方面。
2. 代表性研究成果：近年来，研究者们在储氢合金领域取得了一些重要的成果，如TiFe合金、MgNi合金、LaNi5合金等，这些合金都具有良好的储氢性能和稳定性。
四、储氢合金的应用前景1. 汽车领域：储氢合金可以作为氢燃料电池汽车的储氢材料，解决氢气储存难题，提高氢能源的利用效率。
2. 能源存储领域：储氢合金可以作为储氢站和能源储存系统的储氢材料，稳定可靠，为能源转型提供支持。
3. 航空航天领域：储氢合金可以作为航空航天领域的储氢材料，提高飞行器的续航能力和飞行安全性。
五、储氢合金的技术挑战1. 合金设计：如何设计高效的储氢合金，提高其储氢容量和释氢速率是当前面临的主要挑战之一。
2. 循环稳定性：储氢合金在多次循环储氢和释氢过程中往往会出现结构疲劳和性能下降问题，如何提高其循环稳定性也是一个亟待解决的问题。
储氢合金材料何洋 材料科学与工程一班 200911102016摘要：由于石油等资源有限以及保护环境的要求，改变能源的构成已成为迫切的问题。
作为绿色能源的氢能登上历史舞台，本文介绍了金属储氢的相关原理，以及储氢材料的应用范围。
关键词：储氢合金；原理；应用氢是一种非常重要的二次能源。
它的资源丰富；发热值高，燃烧1kg 氢可产生142120kJ 的热量，比任何一种化学燃料的发热值都高；氢燃烧后生成水，不污染环境。
因此，氢能是未来能源最佳选择之一。
氢气是可再生和最清洁的气体能源，这使关于氢能的研究更具重要性。
氢的利用主要包括氢的生产、储存和运输、应用三个方面。
而氢的储存是其中的关键。
氢气储存技术的滞后，限制了氢的大规模应用，特别是交通工具上的应用。
而后者要求系统储氢能力必须达到6.5wt%（重量能量密度）。
据报道，美国能源部所有氢能研究经费中有50%用于氢气的储存。
氢能作为一种新型的能量密度高的绿色能源,正引起世界各国的重视。
储存技术是氢能利用的关键。
储氢材料是当今研究的重点课题之一,也是氢的储存和输送过程中的重要载体那么什么是储氢合金呢？储氢合金——一种新型合金，一定条件下能吸收氢气，一定条件能放出氢气。
虽然可将氢气存贮于钢瓶中，但这种方法有一定危险，而且贮氢量小(15MPa ，氢气重量尚不到钢瓶重量的1／100)，使用也不方便。
液态氢比气态氢的密度高许多倍，固然少占容器空间，但是氢气的液化温度是-253℃，为了使氢保持液态，还必须有极好的绝热保护，绝热层的体积和重量往往与贮箱相当。
大型运载火箭使用液氢作为燃料，液氧作为氧化剂，其存贮装置占去整个火箭一半以上的空间。
自20世纪60年代中期发现LaNi5和FeTi 等金属间化合物的可逆储氢作用以来，储氢合金及其应用研究得到迅速发展。
储氢合金能以金属氢化物的形式吸收氢，是一种安全、经济而有效的储氢方法。
金属氢化物不仅具有储氢特性，而且具有将化学能与热能或机械能相互转化的机能，从而能利用反应过程中的焓变开发热能的化学储存与输送，有效利月各种废热形式的低质热源。
储氢合金氢是一种热值很高，且对自然环境无污染的燃料。
它可以通过电解水的方法产生，是一种取之不尽、用之不竭的二次能源。
专家们认为，不久的将来，氢将成为一种主要的能源燃料。
可是，如果没有一种方便的储存氢气的办法，氢就不可能作为普通的常规能源得到广泛应用。
目前使用的储氢办法是采用高压钢瓶装压缩气态氢或用一种特制瓶装液态氢。
但是这两种方法都存在耗能高、容器笨重不便、不安全等缺点，因而其应用受到限制。
储氢合金是一种能储存氢气的合金，它所储存的氢的密度大于液态氢，因而被称为氢海绵。
而且氢储入合金中时不仅不需要消耗能量，反而能放出热量。
储氢合金释放氢时所需的能量也不高，加上工作压力低，操作简便、安全，因此是最有前途的储氢介质。
储氢合金的储氢原理是可逆地与氢形成金属氢化物，或者说是氢与合金形成了化合物，即气态氢分子被分解成氢原子而进入了金属之中。
由于氢本身会使材料变质，如氢损伤、氢腐蚀、氢脆等。
而且，储氧合金在反复吸收和释放氢的过程中，会不断发生膨胀和收缩，使合金发生破坏，因此，良好的储氢合金必须具有抵抗上述各种破坏作用的能力。
正在研究和发展中的储氢合金通常是把吸热型的金属（例如铁、锆、铜、铬、钼等）与放热型的金属（例如钛、锆、镧、铈、钽等）组合起来，制成适当的金属间化合物，使之起到储氢的功能。
吸热型金属是指在一定的氢压下，随着温度的升高，氢的溶解度增加；反之为放热型金属。
效果较好的储氢材料，主要有以镁型、钙型、稀土型及钛型等金属为基础的储氢合金。
用钛锰储氢合金储氢，与高压氢气钢瓶相比，具有重量轻、体积小的优点。
在储氢量相同时，它的重量和体积分别为钢瓶的７０％和２５％。
这种储氢合金不仅具有只选择吸收氢和捕获不纯杂质的功能，而且还可以使释放出的氢的纯度大大提高，因此，它又是制备高纯度氢的净化材料。
这类储氢合金可采用高频感应炉熔炼和铸造，并经高温氢气处理而制得。
它的特点是比重小，储氢量大，价格低廉。
在２０℃时，每克合金可吸收２２５ｃｍ３的氢，或释放１８５ｃｍ３的氢，即每１ｃｍ３的合金能储藏１１２５ｃｍ３的氢。
镁合金储氢
镁合金储氢是一种新型的储氢材料，它将镁与其他金属合金化，形成一种可吸氢的材料，在氢气储存领域具有很大的应用前景。
目前，传统的氢气储存方法包括压缩氢气和液态氢气储存。
但是，这些方法存在着储氢密度低、成本高、安全性问题等诸多缺陷。
而镁合金储氢材料具有储氢密度高、重量轻、环保、可再生等优点，在未来的氢能领域中将会发挥巨大的作用。
镁合金储氢的原理是，当氢气与镁合金接触时，会发生化学反应，将氢气吸附在镁合金表面形成氢化镁。
这种反应是可逆的，当需要释放氢气时，只需将氢化镁加热，即可释放出储存在其中的氢气。
为了实现镁合金储氢的应用，科学家们正在进行大量的研究和开发工作。
一些研究者还尝试将镁合金与其他材料进行复合，以提高储氢性能。
总之，镁合金储氢作为一种新型的储氢材料，具有很大的潜力和应用前景。
未来，科学家们将会不断拓展其应用范围和性能，为推动氢能技术发展做出更大的贡献。
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镁基储氢合金一、概述镁基储氢合金是一种具有很高储氢能力的材料，是目前研究的热点之一。
其具有轻质、丰富、环保等优点，被认为是未来储氢材料的主要方向之一。
二、镁基储氢合金的制备方法1. 机械球磨法机械球磨法是目前最常用的制备镁基储氢合金的方法之一。
该方法利用高能球磨仪将纯镁和储氢合金化物进行混合球磨，使其发生固态反应，形成镁基储氢合金。
2. 溶液法溶液法是将镁和其他元素在溶液中反应得到镁基储氢合金。
该方法可以通过调节反应条件来控制产物的组成和结构。
3. 真空熔炼法真空熔炼法是将纯镁和其他元素在真空环境下加热至高温并混合均匀，然后冷却得到固态镁基储氢合金。
三、镁基储氢合金的性质及应用1. 储氢性能由于其晶格结构的特殊性质，镁基储氢合金具有很高的储氢能力。
以Mg2Ni为例，其储氢容量可达到6.5 wt%。
2. 力学性能镁基储氢合金具有良好的力学性能，可以作为结构材料使用。
例如，Mg2Ni合金在室温下的抗拉强度可达到200 MPa以上。
3. 应用领域镁基储氢合金可以广泛应用于储氢、电池、化工等领域。
其中，储氢是其最主要的应用领域之一。
由于其轻质、丰富、环保等优点，被认为是未来汽车燃料电池中最有前途的储氢材料。
四、镁基储氢合金的发展现状及前景1. 发展现状目前，国内外对镁基储氢合金的研究已经取得了一定进展。
不仅在制备方法上进行了多种尝试和改进，而且在性能提升和应用方面也取得了不少成果。
2. 前景展望随着全球对环保和新能源技术需求的不断增加，镁基储氢合金将会得到更广泛的应用。
同时，随着制备技术的不断改进和性能的不断提高，镁基储氢合金将会成为未来储氢材料的主要方向之一。
五、总结镁基储氢合金具有很高的储氢能力和良好的力学性能，在未来新能源领域中具有广阔的应用前景。
随着研究的深入和技术的不断改进，相信镁基储氢合金将会成为未来新能源领域中最重要的材料之一。
![储氢合金的分类与性能[整理]](https://uimg.taocdn.com/be763e0afbd6195f312b3169a45177232f60e4c7.webp)
储氢合金的分类与基本性能储氢合金按组成元素的主要种类分为: 稀土系、钛系、锆系、镁系四大类，按主要组成元素的原子比分为:AB5 型、AB2 型、AB 型、A2B 型, 另外也可按晶态与非晶态, 粉末与薄膜进行分类。
储氢合金基本特征：二元储氢合金(或金属间化合物) 基本上是在1970 年前后相继被发现的. 这些二元储氢合金可分为AB5 型(稀土系合金,如形成LaNi5H6 )、AB2 型(Laves 相合金,如形成ZrV2H4.8 ) 、AB 型(钛系合金,如形成TiFeH1.9) 和A2B 型(镁基合金,如形成Mg2NiH4) .其中A 为氢化物稳定性元素(发热型金属) ,B 为氢化物不稳定性元素(吸热型金属) ,A 原子半径大于B 原子半径. 氢在金属和合金中比液态氢的密度高,氢能够在相对温和的条件下可逆吸放,并且伴随热的释放与吸收. 实验检测和模拟计算证明,氢主要以原子形式存在,部分带有负电荷。
1稀土系储氢合金稀土系储氢合金以LaNi5 为代表, 可用通式AB5 表示, 具有CaCu5 型六方结构。
性能：较高的吸氢能力(储氢量高达1.37 重量% ) ,较易活化,对杂质不敏感以及吸脱氢不需高温高压(当释放温度高于40℃时放氢就很迅速) 等优良特性。
应用领域：是热泵、电池、空调器等应用中的理想候选材料,有很大的应用潜力。
影响元素、改进性能的研究方法：合金吸氢后晶胞体积膨胀较大, 易粉化, 比表面随之增大, 从而增大合金氧化的机会, 使合金过早失去吸放氢能力。
这就使氢镍电池中储氢容量衰减快, 而且价格昂贵。
由于纯稀土金属价格昂贵不能满足工业生产的大量需求, 为了降低成本, 人们利用混合稀土(Mm: La、Ce、Nd、Pr)、Ca、Ti 等置换LaNi5 中的部分La, 以Co、A l、M n、Fe、Cr、Cu、Si、Sn 等置换Ni 以改善性能, 开发出多元混合稀土储氢合金。
混合稀土储氢合金材料有富铈的和富镧的, 其优点是资源丰富, 成本较低。
固态储氢用稀土系储氢合金1范围本文件规定了固态储氢用稀土系储氢合金的要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存及质量证明书。
本文件适用于采用真空感应熔炼冶金工艺生产的稀土系储氢合金，用作储氢罐的填充介质。
Zr 基和Ti基AB2型储氢合金可参照本文件执行。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T1480金属粉末干筛分法测定粒度GB/T17803稀土产品牌号表示方法GB/T29918稀土系储氢合金压力-组成等温线（PCI）的测试方法GB39176稀土产品的包装、标志、运输及贮存XB/T622.1稀土系贮氢合金化学分析方法第1部分：稀土总量的测定草酸盐重量法XB/T622.2稀土系贮氢合金化学分析方法第2部分：镍、镧、铈、镨、钕、钐、钇、钴、锰、铝、铁、镁、锌、铜分量的测定XB/T622.5稀土系贮氢合金化学分析方法第5部分：碳量的测定高频-红外吸收法XB/T622.6稀土系贮氢合金化学分析方法第6部分：氧量的测定脉冲-红外吸收法XB/T622.7稀土系贮氢合金化学分析方法第7部分：铅、镉量的测定3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1最大吸氢量Maximum hydrogen storage capacity一定温度下，单位质量储氢合金吸收/放出氢的最大质量分数（%），也可用1摩尔储氢合金最大含氢原子物质的量（mol）表示。
3.2额定容量Rated capacity储氢合金产品标定的在一定条件下的储氢量。
3.3初始容量Initial capacity储氢合金在一定条件下第一次循环的储氢量。
3.4循环寿命Cycle life储氢合金在吸/放氢循环过程中，储氢量逐渐衰减，容量保持率降低至80%的循环次数表示储氢合金的循环寿命。
4要求4.1产品分类储氢合金产品按照化学组成不同分为La-Ni系和La-Mg-Ni系两类，牌号分别为LaNi-H、LaNi-M、LaNi-L和LaMgNi-H、LaMgNi-M、LaMgNi-L。
储氢合金分类储氢合金分类，一次有趣的探索说到储氢合金分类，这可真是个有意思的话题！就好像咱们去逛一个超级大的超市，不同的储氢合金就像是摆放在不同货架上的商品一样。
咱先来说说AB5 型储氢合金吧，这就好比是超市里的“明星产品”，特别受欢迎。
它工作起来那叫一个靠谱，就像一个勤劳的小蜜蜂，储氢的效率和稳定性都很不错。
AB5 型储氢合金给人的感觉就像是你身边那个做事稳稳当当，从不出错的朋友，特别让人放心。
然后呢，就是AB2 型储氢合金，这个可以说是储氢合金里的“高富帅”啦！它虽然成本稍微高了那么一丢丢，但是性能可是杠杠的。
AB2 型储氢合金有着更高的储氢容量，就像是一辆超级跑车，速度超快，让人惊叹不已。
不过呢，高富帅也有它的小脾气，有时候对使用条件要求会稍微高一些啦。
还有AB 型储氢合金，这就好像超市里的“经济适用品”。
它朴实无华，性价比超高。
虽然可能没有前面那两位那么耀眼，但是它依然在自己的岗位上兢兢业业，发挥着重要的作用。
而且呢，它还特别容易和其他材料“打成一片”，组成各种优秀的储氢合金体系。
再来说说A2B 型储氢合金，它就像是一个隐藏的“高手”。
平时不显山不露水的，但是关键时候总能给你惊喜。
它的储氢能力也是不容小觑，虽然有时候不太好发现它的亮点，但只要你细心去了解，就会发现它其实是个很厉害的角色。
其实啊，储氢合金的分类就像是一个大舞台，每种类型都有自己独特的“表演”。
它们在储氢这个大领域里各自发挥着作用，为我们的生活带来便利和惊喜。
我们在探索储氢合金分类的时候，就像是在观看一场精彩的演出。
有时候看到某个合金的优异表现，会忍不住为它拍手称赞；有时候也会因为它们的一些小缺点而觉得可爱有趣。
总之，储氢合金分类这个话题真的是既丰富又有趣。
我们在了解它们的同时，也能感受到科学的魅力和乐趣。
所以啊，让我们继续愉快地探索这个神奇的储氢合金世界吧，说不定还会有更多有趣的发现等着我们呢！。
储氢合金的研究1 储氢材料的研究背景能源是人类社会生存和发展的重要物质基础，是现代文明的三大支柱之一。
目前，世界能源消耗还是以煤、石油、天然气之类的矿物能源为主，但进入二十世纪以来，一方面煤、石油、天然气等化石能源的日益枯竭使人类面临着能源危机的威胁，另一方面，化石能源所带来的环境污染给人类社会带来了诸如全球变暖、淡水资源减少、生物多样性减少、环境公害等诸多灾难，形成了一系列的恶性循环，严重制约了人类的发展，并且有愈演愈烈的趋势。
因此发展可再生的无污染的新能源迫在眉睫。
我国作为发展中大国，能源消耗巨大，能源利用率不高，能源结构也不合理。
2009年，中国风力发电量达到了25.8亿瓦，超过了德国的25.77亿瓦，仅次于美国35亿瓦；2020年，中国将投入足以实现年发电量150亿瓦的风力涡轮机，成为世界最大的风能生产国。
尽管在新能源领域有了大规模的增长，但风力发电量只占据中国电力消耗总量的1%。
为缓解和解决能源危机，科学家提出资源与能源最充分利用技术和环境最小负担技术。
新能源与新能源材料是两大技术的重要组成部分。
新能源的发展必须靠利用新的原理来发展新的能源系统，同时还必须靠新材料的开发与利用才能使新系统得以实现，并提高其利用效率，降低成本。
发展新能源材料是解决能源危机的根本途径。
新能源材料是指能实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术所需的关键材料，主要包括：储氢合金为代表的储氢材料，锂离子电池为代表的二次电池材料，质子交换膜电池为代表的燃料电池材料，硅半导体为代表的太阳能电池材料和以铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。
而其中氢能由于其高效性和清洁性有望成为未来的理想能源，并成为各种能量形式之间转化的最优良载体。
其优点主要有：（1）氢是自然界中最普遍的元素，资源资源丰富，无穷无尽－不存在枯竭问题；（2）氢的可再生性可通过水的分解循环－永无止境；（3）氢的燃烧值高，高于所有化石燃料和生物质燃料，燃烧产物是水，可实现零排放，无污染，是最环保的能源；（4）氢的燃烧能以高效和可控的方式进行，且燃烧稳定性好，燃烧充分（5）氢气具有可储存性，这是与电、热最大的不同，且氢的储运方式较多，包括气体、液体、固体或化合物；（6）氢是安全能源氢的扩散能力很大，不具毒性及放射性氢能的使用主要包括氢气的制备，储存和能量转化，而氢气的储存是至关重要的一步。
储氢合金和氢气反应方程式嘿，朋友们！今天咱们来聊聊储氢合金和氢气那奇妙的反应。
这就像是一场超级有趣的化学派对呢！储氢合金就像是一个超级好客的大房东，氢气呢，就像一群到处找房子住的小房客。
当它们相遇的时候，就会发生奇妙的反应。
比如说镧镍合金（LaNi5）和氢气（H2）的反应，那方程式就像是一个魔法咒语：LaNi5 + 3H2 ⇌ LaNi5H6。
你看，这个反应就像大房东镧镍合金一下子接纳了三个氢气小房客，然后组成了一个新的大家庭LaNi5H6，是不是很神奇呢？就好像一个大房子突然住进了好多新客人，变得热热闹闹的。
再说说钛铁合金（TiFe）和氢气的反应。
TiFe就像一个神秘的城堡，氢气是那些想探索城堡的小精灵。
反应方程式TiFe + H2 ⇌ TiFeH2就像城堡打开大门欢迎小精灵入住。
这个过程就像小精灵找到了属于自己的魔法城堡，一进去就和城堡融为一体啦。
还有镁镍合金（Mg2Ni）呢，它和氢气的反应也超有趣。
想象一下，Mg2Ni是一个超级大的双层床，氢气就是一群调皮的小娃娃。
方程式Mg2Ni + 2H2 ⇌ Mg2NiH4就像是小娃娃们爬上双层床，每个位置都找好了，然后舒舒服服地待着。
锆锰合金（ZrMn2）和氢气反应的时候也很有看头。
ZrMn2像是一个巨大的公寓，氢气是那些前来合租的小伙伴。
ZrMn2 + H2 ⇌ ZrMn2H2这个方程式就像小伙伴们签了合租协议，正式在这个大公寓里安顿下来了。
钛锰合金（TiMn1.5）也不甘示弱。
它就像一个独特的树屋，氢气是那些想在树屋里玩耍的小动物。
TiMn1.5 + 1.5H2 ⇌ TiMn1.5H1.5这个反应就像小动物们钻进了树屋，开始了一段奇妙的共处时光。
钒钛合金（VTi）和氢气的反应呢。
VTi就像一个酷炫的太空舱，氢气是那些来自外太空的小访客。
VTi + 2H2 ⇌ VTiH4这个方程式就像小访客们进入太空舱，大家一起在这个独特的空间里探索未知呢。
稀土镍镁合金（RENiMg）和氢气的反应也很奇妙。
储氢合金
无机1002班汪沅201039110213
化石能源的有限性与人类需求的无限性－石油、煤炭等主要能源将在未来数十年至数百年内枯竭.化石能源的使用正在给地球造成巨大的生态灾难－温室效应、酸雨等严重威胁地球动植物的生存.氢是一种非常重要的二次能源。
它的资源丰富；发热值高，燃烧1kg氢可产生142120kJ的热量，比任何一种化学燃料的发热值都高；氢燃烧后生成水，不污染环境。
因此，氢能是未来能源最佳选择之一。
氢的利用主要包括氢的生产、储存和运输、应用三个方面。
而氢的储存是其中的关键。
氢气储存技术的滞后，限制了氢的大规模应用，特别是交通工具上的应用。
储氢合金是一种新型合金，一定条件下能吸收氢气，一定条件能放出氢气。
虽然可将氢气存贮于钢瓶中，但这种方法有一定危险，而且贮氢量小(15MPa，氢气重量尚不到钢瓶重量的1／100)，使用也不方便。
液态氢比气态氢的密度高许多倍，固然少占容器空间，但是氢气的液化温度是-253℃，为了使氢保持液态，还必须有极好的绝热保护，绝热层的体积和重量往往与贮箱相当。
储氢合金能以金属氢化物的形式吸收氢，是一种安全、经济而有效的储氢方法。
1 金属储氢原理
许多金属(或合金)可固溶氢气形成含氢的固溶体(MHx)，固溶体的溶解度[H]M与其平衡氢压pH2的平方根成正比。
在一定温度和压力条件下，固溶相(MHx)与氢反应生成金属氢化物。
金属与氢的反应，是一个可逆过程。
正向反应，吸氢、放热；逆
向反应，释氢、吸热；改变温度与压力条件可使反应按正向、逆向反复进行，实现材料的吸释氢功能。
换言之，是金属吸氢生成金属氢化物还是金属氢化物分解释放氢，受温度、压力与合金成分的控制。
2 储氢合金分类
并不是所有与氢作用能生成金属氢化物的金属(或合金)都可以作为储氢材料。
实用的储氢材料应具备如下条件：(1)吸氢能力大，即单位质量或单位体积储氢量大。
(2)金属氢化物的生成热要适当，如果生成热太高，生成的金属氢化物过于稳定，释氢时就需要较高温度；反之，如果用作热贮藏，则希望生成热高。
(3)平衡氢压适当。
最好在室温附近只有几个大气压，便于储氢和释放氢气。
且其p-C-T 曲线有良好的平坦区，平坦区域要宽，倾斜程度小，这样，在这个区域内稍稍改变压力，就能吸收或释放较多的氢气。
(4)吸氢、释氢速度快。
(5)传热性能好。
(6)对氧、水和二氧化碳等杂质敏感性小，反复吸氢、释氢时，材料性能不致恶化。
(7)在储存与运输中性能可靠、安全、无害。
(8)化学性质稳定，经久耐用。
(9)价格便宜。
能够基本上满足上述要求的主要合金成分有：Mg，Ti，Nb，V，Zr和稀土类金属、添加成分有Cr，Fe，Mn，Co，Ni，Cu等。
目前研究和已投入使用的储氢合金主要有稀土系、钛系、镁系几类。
另外，可用于核反应堆中的金属氢化物及非晶态储氢合金，复合储氢材料已引起人们极大兴趣。
镁与镁基合金储氢量大(MgH2约7.6w％)、重量轻、资源丰富、价格低廉。
主要缺点是分解温度过高(250℃)，吸放氢速度慢，使镁
系合金至今处于研究阶段，尚未实用。
镁系储氢合金的潜在应用在于可有效利用250-400 ℃的工业废热，工业废热提供氢化物分解所需的热量。
最近，Mg2Ni系合金在二次电池负极方面的应用己成为一个重要的研究方向。
LaNi5是稀土系贮氢合金的典型代表。
其优点是室温即可活化，吸氢放氢容易，平衡压力低，滞后小，抗杂质等；缺点是成本高，大规模应用受到限制。
钛和铁可形成TiFe和TiFe2二种稳定的金属间化合物。
合金活化性能得到改善，氢化物稳定性增加。
除以上几类典型储氢合金外，非晶态储氢合金目前也引起了人们的注意。
研究表明，非晶态储氢合金比同组份的晶态合金在相同的温度和氢压下有更大的储氢量；具有较高的耐磨性；即使经过几百次吸、放氢循环也不致破碎；吸氢后体积膨胀小。
但非晶态储氢合金往往由子吸氢过程中的放热而晶化。
有关非晶态储氢材料的机理尚不清楚，有待于进一步研究。
3 储氢合金的制备和改性
主要包括合金熔炼法，化学合金法和还原扩散法，后两种方法基本没有工业化。
熔炼方法是指：按比例配好物料置于熔炼炉中，在惰性气氛保护或真空条件下熔炼形成合金。
原料→检测→配料→熔炼→退火→检测→破碎→制粉→过筛→真空包装→产品。
熔融法包括：（1）电弧炉熔炼法，当熔炼小试样时可用小型真空非自耗电弧炉熔炼。
实验采用水冷紫铜坩埚，W-1.5%Ce电极，在真空或氩气保护下熔炼。
（2）中频炉熔炼法，储氢合金容易被氧化，采用真空感应中频炉可以避免合金的氧化，同时起到搅拌作用，有利于提高储氢合金的均匀性。
工艺条件：炉内压力小于0.1Pa，温度1700摄氏度，保温时间大于5min。
温度过高造成偏析，温度过低共熔性能差。
（3）快速冷凝气流雾化法是日本住友金属工业公司研制的。
采用氩气雾化法制备稀土系储氢合金。
特点：以1000~10000K/S速度快冷成微细晶粒合金粉。
偏析小，组织均匀，初始活化性能好，可高倍率放电，电极寿命长。
改性方法有（1）化学处理法，包括酸，碱和氧化物处理法。
例如：对于AB2和AB5储氢合金采用氟化物处理，可以提高容量，改善循环性能，提高电池电极容量。
（2）微包覆处理法，在储氢合金粉末表面包覆一层厚度为微米级的金属膜。
用于：1）提高导电导热性能，2）提高表面抗氧化能力，3）改善重放电性能，4）减少放电过程中粉末的脱落，抑制氢原子复合形成氢气，阻止氢从合金表面逸出。
（3）热处理法，对合金进行一定温度的热处理，使表面层积的游离金属合金化，提高抗氧化耐腐蚀性能，消除储氢合金的晶体缺陷，提高合金的延展性，抑制合金的粉化。
4 储氢合金的应用
4.1 氢能汽车
储氢合金作为车辆氢燃料的储存器，目前处于研究试验阶段。
如德国氢燃料汽车，采用200kg的TiFe合金储氢，行驶130 km。
我国1980年研制的一辆氢源汽车，储氢燃料箱重90kg，乘员12人，时速50 km，行驶了40 km。
当前的主要问题是储氢材料的重量比汽油箱
重量大得多，影响汽车速度。
但氢的热效率高于汽油，而且燃烧后无污染，使氢能汽车的前景十分诱人。
4.2 氢化物电极
氢化物—镍电池是储氢合金领域第一个已商品化、产业化的应用项目。
氢化物—镍电池也是我国高新技术领域的重点课题。
1984年以后，由于LaNi5基多元合金在循环寿命方面的突破，用金属氢化物电极代替Ni-Cd电池中的负极组成的Ni／MH电池才开始进入实用化阶段。
充电时，氢化物电极作为阴极储氢-M作为阴极电解KOH水溶液时，生成的氢原子在材料表面吸附，继而扩散入电极材料进行氢化反应生成金属氢化物MHx；放电时，金属氢化物MHx作为阳极释放出所吸收的氢原子并氧化为水。
可见，充放电过程只是氢原子从一个电极转移到另一个电极的反复过程。
与Ni-Cd电池相比，Ni／MHx电池具有如下优点：(1)比能量为Ni／Cd电池的1.5~2倍；(2)无重金属Cd对人体的危害；(3)良好的耐过充、放电性能；(4)无记忆效应；(5)主要特性与Ni／Cd电池相近，可以互换使用。
决定氢化物电极性能的最主要因素是储氢材料本身。
作为氢化物电极的储氢合金必须满足如下基本要求：(1)在碱性电解质溶液中良好的化学稳定性；(2)高的阴极储氢容量；(3)合适的室温平台压力；
(4)良好的电催化活性和抗阴极氧化能力；(5)良好的电极反应动力学特性。
4.3 空调、热泵及热贮存
储氢合金吸—放氢时伴随着巨大的热效应，发生热能—化学能的相互转换，这种反应的可逆性好，反应速度快，因而是一种持别有效的蓄热和热泵介质。
5 储氢合金的展望
在目前研究的各种储氢材料中，储氢合金是主要应用的储氢材料，但其储氢需要较高的温度和压力，且储氢量较低，大规模应用仍然有困难。
材料结构的纳米化和高催化性能的多元系合金的开发应是今后研究方向。
目前的研究热点：（1）新型多元储氢合金的组成，结构和性能研究，（2）新型储氢合金制备技术，包括机械合金化法，软化学法，点解技术，离子溅射技术和燃烧合成技术等，（3）非化学计量比储氢合金，复合系储氢合金，纳米储氢合金和非晶态储氢合金的研究开发，（4）对于动力用MH-Ni电池，开发智能充电和管理系统。
参考文献：
1.大角泰金属氢化合物的性质与应用吴永宽译北京化学工业出版社，1990
2.刘永平，赵罡，李荣储氢合金的开发与应用2003
3.张志强，王玉平储氢材料及其在含能材料中的应用2006。
