毕业论文课题相关文献综述

研究现状及发展动态

随着人类社会发展和进步，人类对能源及天然资源的消耗却也在增加，致使化石燃料将面临枯竭，并造成自然环境急剧恶化。当前在设法降低常规能源（如煤炭、石油等）所造成的环境污染的同时，必须对可持续发展、无污染的非化石能源的研究开发与应用予以应有的重视，这是本世纪能源领域技术发展的趋势。

近年来，由于笔记本电脑、手机、小型摄像机、电动工具等便携式器具需求的快速增长，对高能量密度、灵活方便的能源形式提出了新的要求，这些问题推动了新型高能二次电池的开发和利用，加速了高性能二次电池的发展。在种类众多的可充电电池中，金属氢化物-镍电池（Ni/MH电池）以其独特的性能脱颖而出。随着研究工作的深入和技术的不断发展，Ni/MH电池在电动工具、电动车辆和混合动力车上也正在逐步得到应用，形成新的发展动力。

储氢合金是指在一定温度和氢气压力下能可逆地大量吸收、储存和释放氢气的金属间化合物。目前，主要包括这几种：镁系、稀土系、钛系、锆系储氢合金。

镁基储氢合金具有储氢量高、重量轻、资源丰富、价格低廉等优点。但镁基合金是中温型储氢合金，吸放氢动力学性能较差，给实际应用带来了困难，特别是在Ni/MH电池应用方面，这也是研究的重点^[1]。目前，通过改善合金的制备方法、对合金元素进行取代、合金的表面改性和复合材料的制备等，使得镁基储氢合金的电化学性能有所改善，但仍不能满足电池在实际应用中对性能的要求。尽管如此，镁基储氢合金还是吸引了大量研究者的关注。

1、制备工艺

近年来的研究表明，不同的制备方法对镁基储氢合金的性能有很大的影响。主要有以下几种方法：高温熔炼法、粉末烧结法、扩散法、机械合金化法和氢化燃烧合成法等。

1.1高温熔炼法

高温熔炼法是制备镁基储氢合金的一种传统方法。Reilly等^[2]首先以镁和镍混合炼 成Mg₂Ni合金。所用原材料的纯度要求较高，一般应在99.9%以上，主要是为了减少杂质对储氢材料性能的影响^[3]。熔炼过程中通常通入惰性气体来防止镁的燃烧。加热方式多采用高频感应，该法由于电磁感应的搅拌作用，熔液顺磁力线方向不断翻滚，使熔体得到充分混合而均质地融化，易于得到均质合金。合金的凝固选择锭模铸造法或急冷凝固法，可获得块状或粉末合金，最后经活化即成金属氢化物产品^[4]。

但高温熔炼法还存在能源消耗大、时间长、过程复杂的缺点，对于熔点相差较大的金属还存在低熔点金属元素烧损严重问题。