钒基合金/碳复合材料吸放氢过程的晶体缺陷与相变演化

项目名称： 钒基合金/碳复合材料吸放氢过程的晶体缺陷与相变演化

项目编号： No.51401137

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 吴朝玲

作者单位： 四川大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 金属钒理论贮氢量为3.8wt%，遗憾的是其存在低压吸放氢平台的问题，可用放氢量仅60%。已有研究表明，超微尺度（1-10mm）且晶体缺陷少的钒基贮氢合金可实现超过3.3wt%的单一高平台吸氢，本质是缺陷诱导的低平台β相消失，高平台γ相直接从α氢固溶体析出。申请人推测随γ相增多而积累的晶体缺陷造成放氢过程β相析出，导致超微贮氢合金有效放氢量与常规合金相当，但该研究暗示超微尺度不能阻止后续吸放氢过程的缺陷堆积而改善放氢性能。本申请提出将钒基贮氢合金尺度向亚微米-纳米方向延伸，最大限度阻止吸放氢过程内应力及晶体缺陷产生。将研究不同循环次数及不同吸放氢量时，亚微米到纳米尺度的钒基贮氢合金内应力、位错与空位的形成与缺陷密度变化，研究与缺陷对应的相变和吸放氢规律。为防止高活性的亚微米和纳米颗粒的团聚和表面污染，引入碳及石墨烯包覆。最终为制备放氢量高、循环稳定性好的钒基贮氢合金/碳复合材料提供理论依据。

中文关键词： 钒基储氢合金；微结构；相变；晶格缺陷；颗粒尺寸

英文摘要： The theoretical hydrogen storage capacity of vanadium is 3.8wt%. Unfortunately, its reversible capacity is approximately 60% of that due to low-pressure plateau during hydrogenation/dehydrogenation process. It is demonstrated that V-based hydrogen storage

英文关键词： V-based hydrogen storage alloy；micro-struture；phase transformation；crystal defects；particle size