摘要：金属氢化物静态氢压缩装置是利用储氢合金介质的热力学特性将氢气由低压增至高压,其临氢罐体材料会受到高压氢和金属氢化物的双重作用影响,但国内外尚未见相关研究报道。本研究首先采用自主研制的高压缩比增压储氢合金设计制作了“高压氢+金属氢化物”共存环境的材料临氢处理装置,然后以S31254不锈钢作为罐壁材质研究对象,对比研究了单纯高压氢(50MPa)和“高压氢+金属氢化物”两种临氢环境以及临氢处理温度对罐壁材料的影响作用。通过力学性能测试和氢热脱附谱分析发现,两种临氢环境下高压氢均会渗入罐壁材料基体,从而对罐壁材料的力学性能产生不利影响;金属氢化物的存在会加快高压氢渗入罐壁材料基体的速度,尤其当临氢处理温度超过100℃以上时,其影响作用逐渐变得显著,样品断裂延伸率明显减小,但未出现氢脆现象,表明S31254材料具有较好的抗氢脆性能。因此,当金属氢化物静态氢压缩装置采用S31254不锈钢作为罐壁材质时,建议其操作运行温度应控制在100℃以下。

摘要：根据金属氢化物的热力学特性,储氢合金可应用于热驱动化学氢压缩器。针对热驱动化学氢压缩器用储氢合金的要求,系统研究了Ti-Mn系和Ti-Cr系多元储氢合金的储氢性能,研究了Cr/Mn比,Fe部分取代Cr,Zr部分取代Ti以及A侧过化学计量对Ti-Mn系和Ti-Cr系多元储氢合金的储氢容量、吸放氢平台特性(包括压力、滞后和平台倾斜度等)、热力学性能、活化和动力学性能的影响,筛选出一对性能优良的储氢合金(Ti0.95Zr0.15)(Mn1.1Cr0.7V0.2)和(Ti0.95Zr0.07)(Cr1.4Mn0.4Fe0.1Cu0.1)分别作为两级热驱动化学氢压缩器的低压级和高压级合金。以此2合金设计制作了氢容量为50L的压缩器,以水作为热交换介质可将压力为2.5MPa氢气压缩到40MPa以上。

摘要：具有融氢净化和氢压缩于一体等重要特性的金属氢化物化学热压缩器将成为未来加氢站的核心设备。本文简要介绍了金属氢化物化学热压缩器的工作原理及其特点,针对金属氢化物化学热压缩器对储氢合金的要求,研究开发了一种储氢性能优良、适合于作为化学氢压缩机用的稀土系储氢合金(Mm-Ml-Ca)(Ni-Al)5,测定了合金热力学和动力学性能。利用该合金设计制作了一台氢容量大于1000L、氢压大于40.0 MPa的压缩器样机,在20℃时氢压小于3.0 MPa可吸氢饱和,165℃放氢可得氢压大于40.0 MPa的超高压产品氢。原料氢纯度为98%时,产品氢纯度达到99.9999%。并且对压缩器的热效率进行了计算,其热效率达到21.9%。

摘要：氢能以其燃烧效率高、燃烧产物洁净、易于低成本储输以及用途多样化等突出优点，被认为是新世纪的重要二次能源。开发高压轻质储氢压力容器是当今国际上解决高效车载储氢的一个重要趋势。具有融氢净化和氢压缩于一体等重要特性的金属氢化物化学热压缩器是将成为未来加氢站的核心设备。本文简要介绍了金属氢化物化学热压缩器的工作原理及其特点，针对金属氢化物化学热压缩器对储氢合金的要求，研究开发了两种储氢性能优良、适合于作为化学氢压缩机用的稀土系储氢合金Mm0.155Ml0.65Ca0.2Ni5和Mm0.8Ca0.2(Ni-Al)5，测定了合金热力学和动力学性能。利用筛选出的两种合金设计制作了两台单管压缩器，在20℃时氢压40MPa的超高压产品氢。在此基础上，设计并制作了一台氢容量为1．2Nm^3、氢压>40MPa的压缩器样机。