課程《功能材料》課件第二講超導材料與貯氫合金

1、課程功能材料課件第二講超導材料與貯氫合金課程功能材料課件第二講超導材料與貯氫合金第二講 超導材料與貯氫合金2.1 超導材料 1911年，荷蘭物理學家昂納斯發(fā)現汞的直流電阻在4.2K時突然消失，首次觀察到超導電性。2.1.1 超導體的基本物理性質1） 零電阻效應A.臨界溫度Tc:電阻突然消失的溫度被稱為超導體的臨界溫度Tc。 第二講 超導材料與貯氫合金2.1 超導材料B.臨界磁場Hc(T): 超導電性可以被外加磁場所破壞。對于溫度為T(TTc)的超導體,當外磁場超過某一數值Hc(T)的時候，超導電性就被破壞了，Hc(T)稱為臨界磁場。在臨界溫度Tc，臨界磁場為零。 C.臨界電流Ic(T):在不加

2、磁場的情況下，超導體中通過足夠強的電流也會破壞超導電性導致破壞超導電性所需要的電流稱作臨界電流Ic(T)。在臨界溫度Tc，臨界電流為零。B.臨界磁場Hc(T): 超2） 完全抗磁性1933年，德國物理學家邁斯納(WMeissner)和奧森菲爾德(ROchsenfeld)對錫單晶球超導體做磁場分布測量時發(fā)現在小磁場中把金屬冷卻進入超導態(tài)時，超導體內的磁通線似乎一下子被排斥出去保持體內磁感應強度B等于零，超導體的這一性質被稱為邁斯納效應。即:超導體內磁感應強度B總是等于零。 超導體與電阻無限小的理想導體有本質的區(qū)別。2） 完全抗磁性1933年，德國物理學家邁斯納(WMeis2.1.2 超導材料的發(fā)

3、展 在l986年之前，由于當時己知的所有超導體都要在液氯冷卻的條件下才能“工作”，這些不利因素給超導技術的實際應用范圍帶來了很多限制。因此，關于如何提高材料的Tc以及尋求高Tc材料，一直是科學家們的研究課題。下圖列出了人們探索提高超導轉變溫度的歷程。2.1.2 超導材料的發(fā)展 在l986年之前，由于當超導體的發(fā)展歷程超導體的發(fā)展歷程 相對于氧化物高溫超導體而言，元素、合金和化合物超導體的超導轉變溫度較低(Tc30K)，其超導機理基本上能在BCS理論的框架內進行解釋，因而通常又枝稱為常規(guī)超導體或傳統(tǒng)超導體。2.1.3 常規(guī)超導體1）元素超導體 已發(fā)現的超導元素近50種，如下圖所示。除一些元素在常

4、壓及高壓下具有超導電性外，另部分元素在經過持殊工藝處理(如制備成薄膜，電磁波輻照，離子注入等)后顯示出超導電性。其中Nb的Tc最高(9.2 K)，與一些合金超導體相接近，而制備工藝要簡單得多。 相對于氧化物高溫超導體而言，元素、合金和化合物超導周期表中的超導元素周期表中的超導元素2） 合金及化合物超導體 具有超導電性的合金及化合物多達幾千種，真正能夠實際應用的并不多。下表列出了一些典型合金及化合物的Tc(最大值)。其中A15超導體Nb3Sn是20世紀50年代馬梯阿斯(BTMatthias)首次發(fā)現的。在1986年以前發(fā)現的超導體中，這類化合物中的Tc居于領先地位，它們之中臨界溫度最高的是Nb3

5、Ge薄膜，為23.2K。此外，c15超導體的臨界溫度約l0K，上臨界場Hc2(約1.6107Am)高于超導合金NbTi，而在力學性質方面優(yōu)于Nb3Sn，易于加工成型，中子輻照對它的超導電性影響較小，因而是目前受控熱核反應用高場超導磁體的理想材料。2） 合金及化合物超導體 具有超導電性的合金及化合物一些合金及化合物的臨界溫度一些合金及化合物的臨界溫度一些合金及化合物的臨界溫度（續(xù)）一些合金及化合物的臨界溫度（續(xù)） 2. 1. 4 高溫超導體 高溫超導體有著與傳統(tǒng)超導體相同的超導特性，即：零電阻特性、邁斯納效應、磁通量子化和約瑟夫森效應。BCS理論是目前能解釋所有這些現象的唯理論，但這并不意味高溫

6、超導體就是BCS超導體。高溫超導體的配對機理目前還不清楚。新型的氧化物高溫超導體與傳統(tǒng)超導體相比較，有其獨持的結構和物理特征。主要表現在它們具有明顯的層狀結構、較短的超導相干長度、較強的各向異性以及Tc對載流子濃度的強依賴天系。 2. 1. 4 高溫超導體 高溫超導體有著與傳統(tǒng)高溫超導體系列高溫超導體系列2.1.5 超導材料的應用 超導體的零電阻效應顯示了其無損耗輸送電流的性質，大功率發(fā)電機、電動機如能實現超導化將會大大降低能耗并使其小型化。如將超導體應用于潛艇的動力系統(tǒng)，可以大大提高它的隱蔽性和作戰(zhàn)能力。在交通運輸方面，負載能力強，速度快的超導懸浮列車和超導船的應用，都依賴于磁場強、體積小、

7、重量輕的超導磁體。2.1.5 超導材料的應用 超導體的零電阻效應顯示了此外, 超導體在電工、交通、國防、地質探礦和科學研究(回旋加速器、受控熱核反應裝置)中的大工程上都有很多應用。 利用超導隧道效應，人們可以制造出世界上最靈敏的電磁信號的探測元件和用于高速運行的計算機元件。用這種探測器制造的超導量子干涉滋強計可以測量地球磁場幾十億分之一的變化，能測量人的腦磁圖和心磁圖，還可用于探測深水下的潛水艇；放在衛(wèi)星上可用于礦產資源普查；通過測量地球磁場的細微變化為地震預報提供信息。超導體用于微波器件可以大大改善衛(wèi)星通訊質量。超導材料的應用顯示出巨大的優(yōu)越性。此外, 超導體在電工、交通、國防、地質探礦2.

8、2 貯氫合金 氫能是未來能源最佳選擇之一。氫能的利用涉及氫的儲存、輸運和使用。自20世紀60年代中期發(fā)現LaNi5和FeTi等金屬間化合物的可逆儲氫作用以來，儲氫合金及其應用研究得到迅速發(fā)展。儲氫合金能以金屬氫化物的形式吸收氫，是一種安全、經濟而有效的儲氫方法。金屬氫化物不僅具有儲氫特性，而且具有將化學能與熱能或機械能相互轉化的機能，從而能利用反應過程中的焓變開發(fā)熱能的化學儲存與輸送，有效利月各種廢熱形式的低質熱源。因此儲氫合金的眾多應用己受到人們的待別關注。2.2 貯氫合金 氫能是未來能源最佳選擇之一。氫能的利2.2.1 金屬貯氫原理 金屬(M)與氫生成金屬氫化物(MHx) 。 M + xH

9、2 MH+H（生成熱） 金屬與氫的反應，是一個可逆過程。正向反應，吸氫、放熱；逆向反應，釋氫、吸熱。改變溫度與壓力條件可使反應按正向、逆向反復進行，實現材料的吸釋氫功能。 目前在研和已投入使用的合金成分有：Mg, Ti, Nb, V, Zr和稀土類金屬，添加成分有：Cr, Fe, Mn, Co, Ni, Cu等。2.2.1 金屬貯氫原理 金屬(M)與氫生成金屬氫（一）貯 氫 原 理1、金屬與氫氣生成金屬氫化物的反應2、金屬氫化物的能量貯存、轉換3、金屬氫化物的相平衡和熱力學（一）貯 氫 原 理金屬和氫的化合物統(tǒng)稱為金屬氫化物。元素周期表中所有金屬元素的氫化物在20世紀60年代以前就已被探明，并

10、被匯總于專著中。1、金屬與氫氣生成金屬氫化物的反應金屬和氫的化合物統(tǒng)稱為金屬氫化物。元素周期表中所有金屬元元素周期表中IA族元素(堿金屬)和IIA族元素(堿土金屬)分別與氫形成MH、MH2化學比例成分的金屬氫化物。元素周期表中IA族元素(堿金屬)和IIA族元素(堿土金屬金屬氫化物是白色或接近白色的粉末，是穩(wěn)定的化合物。這些化合物稱為鹽狀氫化物或離子鍵型氫化物，氫以H-離子狀態(tài)存在。金屬氫化物是白色或接近白色的粉末，是穩(wěn)定的化合物。這些化從IB族到IVB族的金屬氫化物，因是共價鍵性很強的化合物，稱為共價鍵型氫化物，例如:SiH4、CuH、AsH3等。這些化合物多數是低沸點的揮發(fā)性化合物，不能作貯

11、氫材料用。從IB族到IVB族的金屬氫化物，因是共價鍵性很強的化合物從IIIB族到VIII族的金屬氫化物，稱為金屬鍵型氫化物，它們是黑色粉末。其中，IIIB族、IVB族元素形成的氫化物比較穩(wěn)定(生成焓為負、數值大，平衡分解氫壓低)，如LaH3、TiH2氫化物。從IIIB族到VIII族的金屬氫化物，稱為金屬鍵型氫化物VB族元素也和氣體氫直接發(fā)生反應，生成VH2、NbH2氫化物。在1atm下，這些氫化物的溫度在常溫附近，它們能夠是在常溫下貯藏釋放氫的材料。VIB族到VIII族的金屬中，除Pd外，都不形成穩(wěn)定的氫化物，氫以H+形成固溶體。VB族元素也和氣體氫直接發(fā)生反應，生成VH2、NbH2氫各種金屬

12、與氫反應性質的不同可以從氫的溶解熱數據中反映出來。下表是氫在各種金屬中的溶解熱H數據。各種金屬與氫反應性質的不同可以從氫的溶解熱數據中反映出來氫在各種金屬中的溶解熱H(kcal/mol)氫在各種金屬中的溶解熱H(kcal/mol)可見IA-IVA族金屬的氫的溶解熱是負(放熱)的很大的值，稱為吸收氫的元素；VIA-VIII族金屬顯示出正(吸熱)的值或很小的負值，稱為非吸收氫的元素；VB族金屬剛好顯示出兩者中間的數值?？梢奍A-IVA族金屬的氫的溶解熱是負(放熱)的很大的值2、金屬氫化物的能量貯存、轉換金屬氫化物可以作為能量貯存、轉換材料，其原理是：金屬吸留氫形成金屬氫化物，然后對該金屬氫化物加熱

13、，并把它放置在比其平衡壓低的氫壓力環(huán)境中使其放出吸留的氫，其反應式如下：2、金屬氫化物的能量貯存、轉換式中，M-金屬； MHn-金屬氫化物P-氫壓力；H-反應的焓變化放氫,吸熱吸氫,放熱反應進行的方向取決于溫度和氫壓力。式中，M-金屬； MHn-金屬氫化物放氫,吸實際上，上式表示反應過程具有化學能(氫)、熱能(反應熱)、機械能(平衡氫氣壓力)的貯存和相互轉換功能。放氫,吸熱吸氫,放熱實際上，上式表示反應過程具有化學能(氫)、熱能(反應熱)這種能量的貯存和相互轉換功能可用于氫或熱的貯存或運輸、熱泵、冷氣暖氣設備、化學壓縮機、化學發(fā)動機、氫的同位素分離、氫提純和氫汽車等。這種能量的貯存和相互轉換功

14、能可用于氫或熱的貯存或運輸、熱放氫,吸熱吸氫,放熱由上面的反應式可知，貯氫材料最佳特性是在實際使用的溫度、壓力范圍內，以實際使用的速度，可逆地完成氫的貯藏釋放。放氫,吸熱吸氫,放熱由上面的反應式可知，貯氫材料最佳特性實際使用的溫度、壓力范圍是根據具體情況而確定的。一般是從常溫到400，從常壓到100atm左右，特別是以具有常溫常壓附近的工作的材料作為主要探討的對象。實際使用的溫度、壓力范圍是根據具體情況而確定的。具有常溫常壓附近工作的純金屬的氫化物里，顯示出貯氫材料性能的有釩的氫化物(VH2)和鎂的氫化物(MgH2)。但是MgH2在純金屬中反應速度很慢，沒有實用價值。具有常溫常壓附近工作的純金

15、屬的氫化物里，顯示出貯氫材料性許多金屬合金與氫形成合金氫化物的反應具有下式所示的可逆反應。放氫,吸熱吸氫,放熱許多金屬合金與氫形成合金氫化物的反應具有下式所示的可逆反貯氫合金材料都服從的經驗法則是“貯氫合金是氫的吸收元素(IAIVA族金屬)和氫的非吸收元素(VIA-VIII族金屬)所形成的合金”。如在LaNi5里La是前者，Ni是后者；在FeTi里Ti是前者，Fe是后者。即，合金氫化物的性質介于其組元純金屬的氫化物的性質之間。貯氫合金材料都服從的經驗法則是“貯氫合金是氫的吸收元素(然而，氫吸收元素和氫非吸收元素組成的合金，不一定都具備貯氫功能。例如在Mg和Ni的金屬間化合物中，有Mg2Ni和M

16、gNi2。Mg2Ni可以和氫發(fā)生反應生成Mg2NiH4氫化物，而MgNi2在100atm左右的壓力下也不和氫發(fā)生反應。然而，氫吸收元素和氫非吸收元素組成的合金，不一定都具備貯另外，作為La和Ni的金屬間化合物，除LaNi5外，還有LaNi，LaNi2等。 LaNi，LaNi2也能和氫發(fā)生反應，但生成的La的氫化物非常穩(wěn)定，不釋放氫，反應的可逆性消失了。另外，作為La和Ni的金屬間化合物，除LaNi5外，還有因此，作為貯氫材料的另一個重要條件是要存在與合金相的金屬成分一樣的氫化物相。例如LaNi5H6相對于LaNi5，Mg2NiH4相對于Mg2Ni那樣。因此，作為貯氫材料的另一個重要條件是要存在

17、與合金相的金屬總之，金屬(合金)氫化物能否作為能量貯存、轉換材料取決于氫在金屬(合金)中吸收和釋放的可逆反應是否可行。總之，金屬(合金)氫化物能否作為能量貯存、轉換材料取決于氫在金屬合金中的吸收和釋放又取決于金屬合金和氫的相平衡關系。影響相平衡的因素為溫度、壓力和組成成分，這些參數就可用于控制氫的吸收和釋放過程。氫在金屬合金中的吸收和釋放又取決于金屬合金和氫的相平衡關 3、金屬氫化物的相平衡和熱力學金屬-氫系的相平衡由溫度T、壓力p和組成成分c三個狀態(tài)參數控制。用溫度、壓力、成分組成二元直角坐標可以完整地表示出金屬-氫系相圖。 3、金屬氫化物的相平衡和熱力學在T-c面上的投影為溫度-成分圖(T

18、-c圖)，在p-c面上的投影為壓力-成分圖(p-c圖)。下圖為M-H2系的典型的壓力-成分等溫曲線圖。在T-c面上的投影為溫度-成分圖(T-c圖)，在pp1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3溫度n2n1ABCDpH2對應一個M原子的氫原子數/n金屬-氫系理想的p-c圖T1、T2、T3表示三個不同溫度下的等溫曲線。橫軸表示固相中的氫原子H和金屬原子M的比(H/M)，縱軸是氫壓。p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3溫度n2溫度T1的等溫曲線中p和c的變化如下：T1保持不動，pH2緩慢升高時，氫溶解到金屬中，H/M應沿曲線AB增大。固溶了氫的金屬相叫做相。達到B點時， 相和氫氣

19、發(fā)生反應生成氫化物相，即 相。p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3溫度n2n1ABCDpH2對應一個M原子的氫原子數/n溫度T1的等溫曲線中p和c的變化如下：p1p2p3p1p當變到C點時，所有的相都變?yōu)?相，此后當再次逐漸升高壓力時， 相的成分就逐漸靠近化學計量成分。BC之間的等壓區(qū)域(平臺)的存在可用Gibbs相律解釋。p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3溫度n2n1ABCDpH2對應一個M原子的氫原子數/n當變到C點時，所有的相都變?yōu)?相，此后當再次逐漸升設某體系的自由度為f，獨立成分數為k，相數為p，它們的關系可表示為：f=k-p+2該體系中獨立成分是M和H，即

20、k=2，所以f4-p。設某體系的自由度為f，獨立成分數為k，相數為p，它們的關 (1)AB氫的固溶區(qū)域，該區(qū)存在的相是相和氣相，p2，所以f2。因而即使溫度保持一定，壓力也可變化。AB表示在溫度T1時氫的溶解度隨壓力變化的情況。 p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3溫度n2n1ABCDpH2對應一個M原子的氫原子數/n (1)AB氫的固溶區(qū)域，該區(qū)存在的相是相和氣相，(2)B C平臺的區(qū)域，該區(qū)存在的相是相、相和氣相，p=3，所以f1。在下面的反應：p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3溫度n2n1ABCDpH2對應一個M原子的氫原子數/n放氫,吸熱吸氫,放熱完成之前，壓

21、力為一定值。(2)B C平臺的區(qū)域，該區(qū)存在的相是相、相和氣相，若相成分為n， 相成分為m，則在溫度T1時等壓區(qū)域里的反應為：此時的平衡氫壓，即為金屬氫化物的平衡分解壓。平衡分解壓隨溫度上升呈指數函數增大。達到臨界溫度以前，隨溫度上升平臺的寬度逐漸減小。若相成分為n， 相成分為m，則在溫度T1時等壓區(qū)域里(3)C D氫化物相的不定比區(qū)域，該區(qū)存在的相是相和氣相，p2，所以f2，壓力可再一次發(fā)生變化。p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3溫度n2n1ABCDpH2對應一個M原子的氫原子數/n(3)C D氫化物相的不定比區(qū)域，該區(qū)存在的相是(二) 儲氫材料應具備的條件 易活化，氫的吸儲量

22、大； 用于儲氫時生成熱盡量小，而用于蓄熱時生成熱盡量大； 在一個很寬的組成范圍內，應具有穩(wěn)定合適的平衡分解壓(室溫分解壓23atm)；(二) 儲氫材料應具備的條件 氫吸收和分解過程中的平衡壓差(滯后)??； 氫的俘獲和釋放速度快； 金屬氫化物的有效熱導率大； 氫吸收和分解過程中的平衡壓差(滯后)??； 在反復吸、放氫的循環(huán)過程中，合金的粉化小，性能穩(wěn)定性好； 對不純物如氧、氮、CO、CO2、水分等的耐中毒能力強； 儲氫材料價廉。 在反復吸、放氫的循環(huán)過程中，合金的粉化小，性能穩(wěn)定性(三) 影響儲氫材料吸儲能力的因素 活化處理制造儲氫材料時，表面被氧化物覆蓋及吸附著水和氣體等會影響氫化反應，采用加熱

23、減壓脫氣或高壓加氫處理。(三) 影響儲氫材料吸儲能力的因素 活化處理 耐久性和中毒 耐久性是指儲氫材料反復吸儲的性質。向儲氫材料供給新的氫氣時帶入的不純物使吸儲氫的能力下降稱為“中毒”。 粉末化 在吸儲和釋放氫的過程中，儲氫材料反復膨脹和收縮，從而導致出現粉末現象。 耐久性和中毒 耐久性是指儲氫材料反復吸儲的性質。向 儲氫材料的導熱性 在反復吸儲和釋放氫的過程中，形成微粉層使導熱性能很差，氫的可逆反應的熱效應要求將其及時導出。 滯后現象和坪域 用于熱泵系統(tǒng)的儲氫材料，滯后現象應小，坪域宜寬。 安全性 儲氫材料的導熱性 在反復吸儲和釋放氫的過程中，形成2.2.2 儲氫合金的分類 目前在研和已投入

24、使用的貯氫合金主要可分成：鎂系、稀土系、鈦系幾類。1）鎂系合金 鎂在地殼中藏量豐富，純鎂氫化物MgH2，是惟一一種可供工業(yè)利用的二元氫化物，它價格便宜，密度小，有最大的儲氫量。不足之處是氫吸放動力學性能差（釋放溫度高，250以上，反應速度慢，氫化困難）；其二是抗腐蝕能力差，特別是作為陰極儲氫合金材料。2.2.2 儲氫合金的分類 目前在研和已投入使用的貯* Mg2Ni、Mg2Cu、La2Mg17、La2Mg16Ni更易于活化、吸氫速度快和氫釋放溫度較低，但其性能尚需進一步改進。最近開發(fā)的Mg2Ni1-xMx（MV、Cr、Mn、Fe、Co）和Mg2-xMxNi（MA1、Ca）比Mg2Ni的性能更好

25、，例如Mg2Ni0.95Cr0.05的氫化速度和分解速度均得到改善，氫壓為4個大氣壓和296條件下可形成氫化物Mg2Ni0.96Cr 0.05H3.9。 鎂系吸氫合金的潛在應用在于可有效利用250-400 的工業(yè)廢熱，工業(yè)廢熱提供氫化物分解所需的熱量。最近，Mg2Ni系合金在二次電池負極方面的應用己成為一個重要的研究方向。* Mg2Ni、Mg2Cu、La2Mg17、La2Mg2） 稀土系合金 以LaNi5為代表的稀土系儲氫合金，被認為是所有儲氫合金中應用性能最好的一類。金屬間化合物LaNi5具有六方格晶結構，其中有許多間隙位置，可以固溶大量的氫。它初期氫化容易，反應速度快，20 時的氫分解壓僅

26、幾個大氣壓，吸放氫性能優(yōu)良。LaNi5的主要缺點是鑭的價格高，循環(huán)退化嚴重，易于粉化，密度大，在強堿條件下的耐腐蝕性差。采用混合稀土(La、Ce、Sm)Mm替代La是降低成本的有效途徑，但MmNi5的氫分解壓升高，滯后壓差大，給使用帶來困難。2） 稀土系合金 以LaNi5為代表的稀土系儲氫合金，* 我國學者王啟東等研制的含鈰量較少的富鑭混合稀土儲氫合金MlNi5(Ml是富鑭混合稀土)，在室溫下一次加氫（10-40）105Pa即能活化，吸氫量可達(1.5-1. 6）（質量分數），室溫放氫量約95一97，并且平臺壓力低，吸放氫滯后壓差小于2105Pa，H-26.75kJmolH2。其動力學性能良好

27、，20 時的吸氫平衡時間小于6min，放氫平衡時間小于20min。MlNi5的成本比LaNi5低2.5倍，容易熔煉，抗中毒性好，再生容易。* 我國學者王啟東等研制的含鈰量較少的富鑭混合稀土儲3） 鈦系和鋯系合金 鈦、鉻系合金有AB和AB2型兩類金屬間化合物。 AB型TiFe系是開發(fā)最早的鈦系合金。體心立方結構的TiFe在室溫下與氫反應，生成氫化物TiFeH1.04 （相）和TiFeH1.95（ 相）。TiFe系的最大特點是價格便宜，儲氫量大，氫分解壓在室溫附近只有幾個大氣壓，很合乎實用要求，但活化困難和易于中毒限制了它的實際應用。用其他元素替代合金中部分Fe的TiFexM1-x，(MV，Cr，

28、Mn，Co，Ni，Cu)，以及用Zr、Nb置換部分Ti可改善其性能。3） 鈦系和鋯系合金 鈦、鉻系合金有AB和AB2型兩* TiMn系屬于AB2-x型Laves相合金，屬于六方晶系。TiMn二元合金中當Ti量低于30（原子分數）時，合金幾乎不吸氫。但TiMn1.5具有吸氫量大、初期氫化容易、解吸等溫曲線有良好的平坦區(qū)、反應速度快、反復吸放氫性能穩(wěn)定、價格便宜（與TiFe系的成本相近）等特點，是一種實用性好的儲氫材料而受到重視。TiMn系合金在反復吸放氫過程中粉化嚴重，中毒后再生性較差是其缺點，目前對中毒機理的研究很少。添加少量其他元素（例如Zr、Co、Cr、v）可進一步改善性能。* TiMn系

29、屬于AB2-x型Laves相合金，屬* Zr系AB2型合金（例如ZrM2），具有立方晶系結構，其晶胞體積比六方晶系的AB5型稀土合金大將近一倍。因此，儲氫量一般比AB5型合金大，平衡分解壓較低。Zr（Mn，Ti，Fe）2和Zr（Mn，Co，Al）2合金適于作熱泵材料。Laves相確有較好的吸氫能力，但因易形成穩(wěn)定的氫化物，使其放氫性差。因而，如何提高拉Laves相的放氫性成為該類合金能否取代LaNi5系列的關鍵。目前多數研究者采用添加微量元素形成第二相沉積在晶界或晶內，促進氫化物的分解。 Ti-Zr-Ni-V-Cr（例如Ti17Zn16Ni39V22Cr7）是美國Ovonic公司開發(fā)的具有代表性的新型Ti系合金，已成功應用于鎳氫電池。其中加V、Zr可提高單位體積的儲氫能力，達到或超過MmNi5合金的水平，而加Cr是為了增強合金的抗氧化性，提高充放電周期壽命。* Zr系AB2型合金（例如ZrM2），具有立方晶系2.2.3 應 用1）氫的貯存、凈化和回收 使用儲氫合金貯存氫氣安全，貯氣密度高（高于液氫），并且無需高壓（4MPa）及液化可長期貯存而少有能量損失，是一種最安全的儲氫方法。 市售氫氣一般含(10-100)10-6的N2、O