Mg-Nb及Mg-Nb2O5复合储氢材料粉体的制备及其性能

稀有金属材料与工程, 2013, 42(11): 2404-2409.

Mg-Nb及Mg-Nb2O5复合储氢材料粉体的制备及其性能

1.上海交通大学轻合金精密成型国家工程中心,上海200240

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3.上海交通大学轻合金精密成型国家工程中心,上海200240;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海200240

4.上海交通大学轻合金精密成型国家工程中心,上海200240;上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海200240

基金项目: 重大专项(10DZ2211000) 上海市科委基础研究重点项目(10JC1407700) 教委创新重点项目(12ZZ017) 上海市浦江人才计划项目(11PJ1406000) 上海市自然科学基金(11ZR1417600)

关键词： Mg-Nb , Mg-Nb2O5 , 直流电弧等离子体法 , 复合储氢材料粉体 , 储氢性能

Synthesis and Properties of Mg-Nb and Mg-Nb2O5 Composite Hydrogen Storage Powders

Guo Hao ^1, , Zou Jianxin ^2, , Zeng Xiaoqin ^3, , Ding Wenjiang ^4,

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Keywords： Mg-Nb , Mg-Nb2O5 , DC arc plasma method , composite hydrogen storage powders , hydrogen storage properties

采用直流电弧等离子体法结合原位钝化法制备Mg-Nb和Mg-Nb2O5复合储氢材料超细粉体,并利用ICP、XRD、TEM、P-C-T、TG-DTA等测试手段研究对比粉体的成分、相组成、微观形貌、颗粒粒径和吸放氢性能.ICP分析显示Mg-Nb粉中Nb含量高于Mg-Nb2O5粉,但均低于初始含量.XRD和TEM皆在Mg-Nb粉中发现MgNb2O3.67相,而Mg-Nb2O5中有NbO2.46新相生成.Mg-Nb粉的P-C-T曲线吸放氢平台更平坦,滞后更小;计算出Mg-Nb粉的氢化生成焓为-73.33 kJ/mol H2,低于Mg-Nb2O5粉的-82.45 kJ/mol H2.氢化后粉体的TG-DTA分析,Mg-Nb粉的放氢峰更尖锐,放氢速度更快.Mg-Nb粉体更佳的热力学和动力学性能证明钝化引入的氧化物MgNb2O3.67起到了催化作用,而Mg-Nb2O5中的NbO2.46由于含量少、分布不均匀等原因催化效果差.以上结果证明经过钝化获得氧化物的催化效果好于直接电弧蒸发.

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