吸氢是指贮氢材料与气体氢发生反应,通过相变形成金属氢化物的过程。大量的氢通过这一反应以固态的金属氢化物形式贮存于贮氢材料中。

中文名

吸氢

外文名

Hydrogen absorption

分类

合金

应用

航空、航天器件及汽车工业等

特点

较低密度和良好的耐蚀性

材料

作为贮氢材料,其氢反应能在室温附近和不太高的氢压下迅速进行。大部分贮氢材料的首次吸氢非常缓慢,有时还需在一定的温度和较高的氢压下才能完成,称之为活化。活化后的贮氢材料能以很快的速度吸氢和放氢,例如可以在几十秒内吸氢至半饱和。

具体步骤

吸氢可以分为三个步骤:氢分子在合金表面分解为氢原子,氢原子向内部扩散,形成金属氢化物相。作为一种相变过程,吸氢过程中氢不是在贮氢材料中均匀地填充,而是先在部分部位形成氢化物相,它与非氢化物相共存,前者逐渐增加,后者逐渐减少,最终全部转化为氢化物相,完成吸氢过程。

特点

用表面分凝现象来解释贮氢材料优良的吸氢动力学特征,即在各颗粒的表面析出了新鲜的金属原子团,它们对氢分子的分解提供了催化活性。微量合金元素的添加有时能改善氢动力学特征。

发展现状

氢动力车靠罐装方式向燃料电池提供氢气,氢气与空气反应再产生电能,这在储运和充气等方面仍有不便。而科学家的理想是把氢气“藏”在某种氢化物中,并发现锂、钠等轻金属和氢元素构成的氢化物较理想。但这类轻金属氢化物需要数百摄氏度的温度才能吸收和释放氢气,而车载的理想温度在120摄氏度以下。