熔体发泡法制备泡沫镁的储氢性能

摘要

为了探究泡沫状储氢材料的储氢性能和动力学机理，采用熔体发泡法制备泡沫镁，研究其相结构和微观形貌对储氢性能的影响，并通过Chou模型探究其动力学机理。结果表明：泡沫镁储氢材料的孔径为2.0～4.0 mm，胞壁和孔壁表面粗糙，孔洞存有微米级别的通孔，这为氢气的渗透和扩散提供较大的表面积。泡沫镁在623 K条件下的吸放氢平台压分别为0.57 MPa和0.46 MPa，这与纯镁粉末储氢材料相近；泡沫镁能够在573 K,330 min内吸氢3.9%（质量分数，下同），在653 K条件下10 min可放氢2.67%，计算得到其放氢反应活化能为183.3 kJ/mol。根据Chou模型判断泡沫镁的吸氢为扩散控速，在573～593 K的放氢为表面渗透控速，当温度高于623 K后转变为扩散控速。在623 K下，熔体发泡法制备的泡沫镁的放氢速度为锉粉的413.6%，为藕状镁的1916.9%，放氢速度得到较大提升。

关键词

储氢 / 泡沫镁 / 动力学 / Chou模型