该项研究突破了传统镁基储氢材料的制备方法,对纳米镁颗粒表面包覆一层含稀土氧化物的催化剂层,同时对镁储放氢起到催化作用和一定的防氧化保护效果,这对于先进镁基储氢材料微结构设计及其吸放氢机理的研究具有重要科学价值。
战略意义在于结合了我国镁和稀土资源的优势,利用先进的制备手段和纳米核壳结构的特点来实现对镁储氢热/动力学性能的调控,研究结果将为我国开发高性能的镁-稀土类储氢材料奠定基础,从而为可能的大规模应用提供了技术支持。
(1)开发了等离子体辅助气相合金化法结合原位钝化来高效制备纳米核壳结构镁基储氢粉体材料,它采用高温氢等离子体使金属气化、蒸发,形成烟雾状金属原子团簇,然后冷却沉积成为超细/纳米粉体。在气态条件下还可以实现不同金属在原子尺度的混合,这种方法制备纳米金属/合金粉体效率高,且纳米颗粒不容易团聚,尺寸可控,可以制备从几纳米到几百个纳米范围的粉体,是能够批量生产镁基储氢材料的一种理想制备方法。
(2)采用等离子体辅助气相反应法结合原位钝化制备了Mg-稀土复合储氢材料粉体,阐明了稀土元素氧化物在镁颗粒吸放氢过程中催化作用的机制。
评价单位:“科创中国”绿色化工产业科技服务团 (中国化工学会)
评价时间:2023-12-10
综合评价
总体而言,该项目技术思路方向很好,符合当前政策要求,及未来氢能产业链发展的需求,但这方面的技术目前都处于实验室研究探索阶段。建议与大的能源化工公司加强沟通和交流,采用合作开发的方式推动研究工作从实验室步入产业化。
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