Li-Al-B-H复合储氢材料的制备及储氢性能研究

作者：罗辉; 王新春; 陶小马; 黄存可; 蓝志强; 周文政; 郭进; 刘海镇^*

来源：中国材料进展, 2023, 42(01): 39-46.

• 储氢材料
• 硼氢化锂
• 纳米铝粉
• AlB2
• Li-Al-B相
• 储氢性能

硼氢化锂(LiBH4)的有效储氢密度可达13.6%(质量分数，下同),是一种具有潜在应用前景的储氢材料。但是，LiBH4的热力学稳定性高，导致其吸放氢温度高，且其吸放氢动力学差，可逆条件苛刻，严重限制了其实际应用。针对这些问题，以普通Al粉(记为“Al”)和纳米Al粉(记为“nano-Al”)作为改性添加剂，采用机械球磨法制备了LiBH4+0.5Al和LiBH4+0.5nano-Al(物质的量之比)这2种Li-Al-B-H复合储氢材料，并通过X射线衍射(XRD)、吸放氢测试、热分析等手段研究了2种Al粉制备的Li-Al-B-H复合储氢材料的微结构和放氢性能。放氢性能研究表明，添加Al后，LiBH4的放氢温度得到降低，且以纳米Al粉构建的Li-Al-B-H复合储氢材料具有比以普通Al粉构建的Li-Al-B-H复合储氢材料更优异的放氢性能和循环性能。放氢产物微结构研究表明，在放氢过程中，LiBH4会与Al发生反应生成AlB2和Li-Al-B相，这是LiBH4吸放氢性能提高的关键。另外，由于纳米Al的颗粒尺寸小，比表面积大，反应界面更多，使得LiBH4+0.5nano-Al放氢后生成的AlB2和Li-Al-B相的量比LiBH4+0.5Al更多，这是LiBH4+0.5nano-Al放氢性能优于LiBH4+0.5Al的原因。研究结果将为进一步理解Li-Al-B-H复合储氢材料的储氢性能和储氢机理提供参考。

• 单位
  广西大学