R-Mg-Ni(R=Ca和La)層狀結(jié)構(gòu)合金的微結(jié)構(gòu)和貯氫性能研究的開題報(bào)告

R-Mg-Ni(R=Ca和La)層狀結(jié)構(gòu)合金的微結(jié)構(gòu)和貯氫性能研究的開題報(bào)告一、研究背景與意義氫能作為一種新能源，成為了未來發(fā)展的重要方向。發(fā)展高效、可靠、節(jié)能、環(huán)保的氫能技術(shù)對(duì)于保證國家安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保護(hù)環(huán)境等具有重要意義。通過對(duì)儲(chǔ)氫技術(shù)的研究，可以開發(fā)出相應(yīng)的儲(chǔ)氫材料，提高儲(chǔ)氫的效率和容量，從而加速氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，氫儲(chǔ)存材料種類繁多，但大多存在容量過低、吸放氫速度較慢、穩(wěn)定性差等缺陷，尤其是氫儲(chǔ)存合金的應(yīng)用更多存在材料壽命短、儲(chǔ)氫性能降低等問題。因此，尋找高性能的氫儲(chǔ)存材料是儲(chǔ)氫技術(shù)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。本研究選用了一種新型的儲(chǔ)氫材料——R-Mg-Ni(R=Ca和La)層狀結(jié)構(gòu)合金，通過對(duì)其微結(jié)構(gòu)和貯氫性能的研究，探究其適用于高效儲(chǔ)氫的機(jī)理和原理，為儲(chǔ)氫材料的研究和開發(fā)提供重要參考。二、研究內(nèi)容和方法1.研究內(nèi)容研究對(duì)象為R-Mg-Ni(R=Ca和La)層狀結(jié)構(gòu)合金，主要開展以下方面的研究：(1)合金微結(jié)構(gòu)的表征：包括物相組成、晶體結(jié)構(gòu)、晶格常數(shù)等；(2)合金儲(chǔ)氫性能的測試：包括吸放氫性能的測試、溫度、壓力等條件下的貯氫容量、吸放氫動(dòng)力學(xué)等性能的測試；(3)研究峰值脫附壓力對(duì)吸氫動(dòng)力學(xué)的影響；(4)分析吸放氫過程中的反應(yīng)熱學(xué)性質(zhì)，探究吸放氫機(jī)理。2.研究方法(1)制備合金：采用真空自熔法制備R-Mg-Ni(R=Ca和La)層狀結(jié)構(gòu)合金；(2)合金微結(jié)構(gòu)的表征：采用X射線衍射（XRD）和掃描電子顯微鏡（SEM）等方法對(duì)合金的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；(3)合金儲(chǔ)氫性能的測試：采用氣體體積法測定吸放氫量，并根據(jù)吸放氫動(dòng)力學(xué)計(jì)算貯氫容量；(4)分析吸放氫過程中的反應(yīng)熱學(xué)性質(zhì)：根據(jù)所得結(jié)果，結(jié)合熱力學(xué)理論分析儲(chǔ)氫機(jī)理。三、預(yù)期結(jié)果與意義(1)對(duì)R-Mg-Ni(R=Ca和La)層狀結(jié)構(gòu)合金的微結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)氫性能進(jìn)行全面研究，探索其適用于高效儲(chǔ)氫的機(jī)理和原理；(2)提高新型儲(chǔ)氫材料的貯氫容量和釋氫速率，為氫能應(yīng)用的發(fā)展和利用提供新的可能；(3)為運(yùn)用R-Mg-Ni(R=Ca和La)層狀結(jié)構(gòu)合金等高性能儲(chǔ)氫材料進(jìn)而發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)提供重要參考。四、進(jìn)度安排第一年：(1)建立實(shí)驗(yàn)室；(2)采購必要儀器設(shè)備；(3)制備R-Mg-Ni(R=Ca和La)層狀結(jié)構(gòu)合金并進(jìn)行其中微結(jié)構(gòu)的表征。第二年：(1)測試吸放氫性能，制定貯氫容量、吸放氫動(dòng)力學(xué)等性能的測試計(jì)劃；(2)分析吸放氫過程中的反應(yīng)熱學(xué)性質(zhì)；(3)統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)