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一種新型合金，一定條件下能吸收氫氣，一定條件能放出氫氣：循環(huán)壽命性能優(yōu)異，并可被用于大型電池，尤其是電動(dòng)車(chē)輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛、高功率應(yīng)用等等。
20世紀(jì)60年代，材料王國(guó)里出現(xiàn)了能儲(chǔ)
存氫的金屬和合金，統(tǒng)稱(chēng)為儲(chǔ)氫合金（hydrogen storage metal）,這些金屬或合金具有很強(qiáng)的捕捉氫的能力，它可以在一定的溫度和壓力條件下，氫分子在合金(或金屬)中先分解成單個(gè)的原子，而這些氫原子便“見(jiàn)縫插針”般地進(jìn)入合金原子之間的縫隙中，并與合金進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成金屬氫化物(metal hydrides)，外在表現(xiàn)為大量“吸收”氫氣，同時(shí)放出大量熱量。而當(dāng)對(duì)這些金屬氫化物進(jìn)行加熱時(shí)，它們又會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，氫原子又能結(jié)合成氫分子釋放出來(lái)，而且伴隨有明顯的吸熱效應(yīng)。
20世紀(jì)70年代，LaNi5和Mg2Ni在荷蘭Philips與美國(guó)Brookhaven實(shí)驗(yàn)室相繼被發(fā)現(xiàn)具有可逆的吸放氫能力并伴隨的一系列物理化學(xué)機(jī)理變化。1973年起，LaNi5開(kāi)始被試圖作為二次電池負(fù)極材料采用，但由于其循環(huán)性能較差，未能成功。1984年，荷蘭Philips公司成功解決了LaNi5合金在循環(huán)中的容量衰減問(wèn)題，為MH/Ni電池發(fā)展掃清了最后一個(gè)障礙。
別看儲(chǔ)氫合金的金屬原子之間縫隙不大，但儲(chǔ)氫本領(lǐng)卻比氫氣瓶的本領(lǐng)可大多了，因?yàn)樗芟窈＞d吸水一樣把鋼瓶?jī)?nèi)的氫氣全部吸盡。具體來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于儲(chǔ)氫鋼瓶重量1/3的儲(chǔ)氫合金，其體積不到鋼瓶體積的1/10，但儲(chǔ)氫量卻是相同溫度和壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍，由此可見(jiàn)，儲(chǔ)氫合金不愧是一種極其簡(jiǎn)便易行的理想儲(chǔ)氫方法。采用儲(chǔ)氫合金來(lái)儲(chǔ)氫，不僅具有儲(chǔ)氫量大、能耗低，工作壓力低、使用方便的特點(diǎn)，而且可免去龐大的鋼制容器，從而使存儲(chǔ)和運(yùn)輸方便而且安全。
目前儲(chǔ)氫合金主要包括有鈦系、鋯系、鐵系及稀土系儲(chǔ)氫合金。
主要用途
氫氣分離、回收和凈化材料。
化學(xué)工業(yè)、石油精制以及冶金工業(yè)生產(chǎn)中，通常有大量的含氫尾氣排出，含氫量有些達(dá)到50～60%，而目前多是采用排空或者白白的燃燒處理。因此，對(duì)這部分加以回收利用，在經(jīng)濟(jì)上有巨大的意義。另外，集成電路、半導(dǎo)體器件、電子材料和光纖等產(chǎn)業(yè)中，需要超高純氫體。利用儲(chǔ)氫合金對(duì)氫原子有特殊的親和力，而對(duì)其他氣體雜質(zhì)擇優(yōu)排斥的特性，即利用儲(chǔ)氫合金具有只選擇吸收氫和捕獲不純雜質(zhì)的功能，不但可以回收廢氣中的氫，而且可以使氫純度高于 99.9999%以上，價(jià)格便宜、安全，具有十分重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)意義。
制冷或采暖設(shè)備材料。
由于儲(chǔ)氫合金具有在吸氫化學(xué)反應(yīng)時(shí)放出大量熱，而在放氫時(shí)吸收大量熱的特性，因此，人們可以利用儲(chǔ)氫合金的這種放熱——吸熱循環(huán)，可進(jìn)行熱的儲(chǔ)存和傳輸，制造制冷或采暖設(shè)備。美國(guó)和日本競(jìng)相采用儲(chǔ)氫合金制成太陽(yáng)能和廢熱利用的冷暖房，其原理就是利用儲(chǔ)氫合金在吸氫時(shí)的放熱反應(yīng)和釋放氫時(shí)的吸熱反應(yīng)。我國(guó)北京有色金屬研究總院則利用儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)放氫過(guò)程的吸放熱循環(huán)效應(yīng)，制造了一臺(tái)可以制冷到77K的制冷機(jī)，該機(jī)器可用于工業(yè)、醫(yī)療等行業(yè)需要低溫環(huán)境的場(chǎng)合。
鎳氫充電電池。
由于目前大量使用的鎳鎘電池（Ni－Cd）中的鎘有毒，使廢電池處理復(fù)雜，環(huán)境受到污染，因此它將逐漸被用儲(chǔ)氫合金做成的鎳氫充電電池（Ni－MH）所替代。從電池電量來(lái)講，相同大小的鎳氫充電電池電量比鎳鎘電池高約1.5～2倍，且無(wú)鎘的污染，現(xiàn)已經(jīng)廣泛地用于移動(dòng)通訊、筆記本計(jì)算機(jī)等各種小型便攜式的電子設(shè)備。目前，更大容量的鎳氫電池已經(jīng)開(kāi)始用于汽油/電動(dòng)混合動(dòng)力汽車(chē)上，利用鎳氫電池可快速充放電過(guò)程，當(dāng)汽車(chē)高速行駛時(shí)，發(fā)電機(jī)所發(fā)的電可儲(chǔ)存在車(chē)載的鎳氫電池中，當(dāng)車(chē)低速行駛時(shí)，通常會(huì)比高速行駛狀態(tài)消耗大量的汽油，因此為了節(jié)省汽油，此時(shí)可以利用車(chē)載的鎳氫電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來(lái)代替內(nèi)燃機(jī)工作，這樣既保證了汽車(chē)正常行駛，又節(jié)省了大量的汽油，因此，混合動(dòng)力車(chē)相對(duì)傳統(tǒng)意義上的汽車(chē)具有更大的市場(chǎng)潛力，世界各國(guó)目前都在加緊這方面的研究。
其他資料
某些金屬具有很強(qiáng)的捕捉氫的能力，在一定的溫度和壓力條件下，這些金屬能夠大量“吸收”氫氣，反應(yīng)生成金屬氫化物，同時(shí)放出熱量。其后，將這些金屬氫化物加熱，它們又會(huì)分解，將儲(chǔ)存在其中的氫釋放出來(lái)。這些會(huì)“吸收”氫氣的金屬，稱(chēng)為儲(chǔ)氫合金。
儲(chǔ)氫合金的儲(chǔ)氫能力很強(qiáng)。單位體積儲(chǔ)氫的密度，是相同溫度、壓力條件下氣態(tài)氫的1000倍，也即相當(dāng)于儲(chǔ)存了1000個(gè)大氣壓的高壓氫氣。
由于儲(chǔ)氫合金都是固體，既不用儲(chǔ)存高壓氫氣所需的大而笨重的鋼瓶，又不需存放液態(tài)氫那樣極低的溫度條件，需要儲(chǔ)氫時(shí)使合金與氫反應(yīng)生成金屬氫化物并放出熱量，需要用氫時(shí)通過(guò)加熱或減壓使儲(chǔ)存于其中的氫釋放出來(lái)，如同蓄電池的充、放電，因此儲(chǔ)氫合金不愧是一種極其簡(jiǎn)便易行的理想儲(chǔ)氫方法。
目前研究發(fā)展中的儲(chǔ)氫合金，主要有鈦系儲(chǔ)氫合金、鋯系儲(chǔ)氫合金、鐵系儲(chǔ)氫合金及稀土系儲(chǔ)氫合金。
儲(chǔ)氫合金不光有儲(chǔ)氫的本領(lǐng)，而且還有將儲(chǔ)氫過(guò)程中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或熱能的能量轉(zhuǎn)換功能。儲(chǔ)氫合金在吸氫時(shí)放熱，在放氫時(shí)吸熱，利用這種放熱－吸熱循環(huán)，可進(jìn)行熱的儲(chǔ)存和傳輸，制造制冷或采暖設(shè)備。
儲(chǔ)氫合金還可以用于提純和回收氫氣，它可將氫氣提純到很高的純度。例如，采用儲(chǔ)氫合金，可以以很低的成本獲得純度高于99.9999%的超純氫。
儲(chǔ)氫合金的飛速發(fā)展，給氫氣的利用開(kāi)辟了一條廣闊的道路。
儲(chǔ)氫合金，當(dāng)其用于電池，具有高放電(功率)性能和優(yōu)異的放電性能，此外，裂化很少，循環(huán)壽命性能優(yōu)異，并可被用于大型電池，尤其是電動(dòng)車(chē)輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛、高功率應(yīng)用等等。該儲(chǔ)氫合金具有伴隨著儲(chǔ)氫容量(H/M)變化的相變，并且當(dāng)其儲(chǔ)氫容量 (H/M)落入0.3～0.7或0.4～0.6范圍內(nèi)時(shí)，該儲(chǔ)氫合金處于單一相或接近單一相的狀態(tài)。
