项目名称: 核壳结构纳米复合镁基储氢合金的制备及热力学调控机理研究

项目编号: No.51471070

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 一般工业技术

项目作者: 王辉

作者单位: 华南理工大学

项目金额: 80万元

中文摘要: 如何利用纳米结构改善镁基合金的储氢性能并保持纳米结构和储氢性能的循环稳定性是解决镁基储氢合金实用化的关键问题。本项目提出利用核壳纳米结构中独特的界面和应力作用来调控镁基储氢合金的热力学性能。项目拟制备不同壳层材料、不同核/壳层尺寸的纳米镁基合金,准确表征核壳纳米复合镁基合金的微观结构、储氢热力学和动力学特性,揭示其吸/放氢反应机理;研究核壳界面结构的吸放氢特性及其对镁基合金储氢性能的影响;阐明核壳结构中应力的产生机制、微观结构影响因素(核层尺寸、壳层厚度、核壳界面等)及演变规律,全面揭示应力作用和界面特性对镁基合金吸/放氢平衡压、吸/放氢平台滞后、反应焓、反应熵等热力学参数的调控机理。本项目研究将为镁基储氢合金的热力学调控提供新的思路和理论指导,并为其它高容量储氢材料体系的热力学调控提供借鉴作用。

中文关键词: 储氢材料;镁基合金;核壳结构;纳米结构;储氢性能

英文摘要: The essential issue for improving the hydrogen storage properties of Mg-based alloys is how to reduce the dehydriding enthalpy by nanostructuring while keeping the structural stability of nanosized magnesium particles in the de-/hydrogenation cycles. The present project proposes a novel core-shell nanocomposite structure which could provide unique interface characteristic and stress regulation to alter the thermodynamics of magnesium hydride. The main research contents of this project include: the synthesis of core-shell nanostructured Mg-based hydrogen storage alloys with different shell materials, size and interface structure; The characterization and determination of microstructure and de-/hydriding kinetic and thermodynamic properties; The effect of shell materials on the core-shell interface structure and hydrogen storage performances; The de-/hydriding reaction mechanism of core-shell nanostructured Mg-based alloys; The hydriding and dehydriding characteristics of core-shell interface and its influence on the hydrogen sorption of magnesium based alloy; The formation mechanism of stress, the microstructure factors such as core size, shell thickness and core-shell interface, and the evolution of stress in the core-shell nanocomposite structure. The abovementioned study would elucidate the effects of interfacial stress on the thermodynamic properties, i.e. de-/hydriding equilibrium pressure,hydriding and dehydriding plateau hysteresis, reaction enthalpy, reaction entropy of Mg-based hydrogen storage alloys. The successful implementation of this project would open a new way to tune the thermodynamic properties of Mg-based hydrogen storage alloys, and promote the rapid development of other high-capacity hydrogen storage materials.

英文关键词: hydrogen storage materials;magnesium base alloy;core-shell structure;nanostructure;hydrogen storage properties

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

ICLR 2022|化学反应感知的分子表示学习
专知会员服务
19+阅读 · 2022年2月10日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月27日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年5月9日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
38+阅读 · 2021年2月8日
专知会员服务
33+阅读 · 2020年11月26日
专知会员服务
28+阅读 · 2020年8月8日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
38+阅读 · 2019年4月12日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
18+阅读 · 2018年9月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
The Importance of Credo in Multiagent Learning
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
小贴士
相关VIP内容
ICLR 2022|化学反应感知的分子表示学习
专知会员服务
19+阅读 · 2022年2月10日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月27日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年5月9日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
38+阅读 · 2021年2月8日
专知会员服务
33+阅读 · 2020年11月26日
专知会员服务
28+阅读 · 2020年8月8日
相关资讯
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
38+阅读 · 2019年4月12日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
18+阅读 · 2018年9月18日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员