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本文在综述金属氢化物研究开发现状的基础上,以PrMg12基合金作为研究对象,利用XRD、TEM及气态储氢性能P–C–T曲线测试等手段系统地研究了这些合金的结构特点和储氢性能。相关研究内容及结论如下:(1)在Mg-Pr复合球磨储氢体系的基础上,本文又通过球磨引入了Al元素来制备Mg-Pr-Al复合球磨储氢体系。研究发现Mg-Pr-Al样品的放氢动力学性能要远远优于Mg-Pr样品,Mg-Pr-Al球磨样品在高温放氢后形成Pr3Al11金属间化合物相,这一原位形成的金属间化合物相在吸放氢循环中是稳定存在的,不贡献储氢容量,但是它对MgH2基体的放氢反应却具有强烈的催化作用,Mg-Pr-Al样品在250oC时20 min内放氢3.39 wt.%,而Mg-Pr样品同时期内仅放氢0.02 wt.%。而且,Mg-Pr-Al样品在吸放氢过程中能够可逆地形成Mg(Al)固溶体相和Mg17Al12相,这在一定程度上降低了MgH2基体的热力学稳定性,降低了它的放氢焓变,因此,相对于Mg-Pr样品,Mg-Pr-Al样品的放氢焓变得以从78.16 kJ/mol降低到76.33kJ/mol。(2)进一步地,基于Al、In能同时固溶进Mg晶格中形成Mg(Al、In)固溶体这一设想,我们对Mg-Pr-Al样品中的Mg元素用In进行部分取代,通过球磨制备Mg-Pr-Al-In复合球磨储氢体系。结果发现加入的In在放氢时优先与PrH3、Al反应形成Pr-Al(In)伪二元金属间化合物,晶格结构为Pr-Al金属间化合物,而在吸氢时Pr-Al(In)伪二元金属间化合物氢化分解变成Pr-Al二元金属间化合物和PrIn3金属间化合物。实验发现由于In的加入导致形成了更多的Pr-Al和Pr-In金属间化合物,因此导致了Mg-Pr-Al-In样品放氢活化能的进一步降低。(3)在第五章的实验中,我们对Mg-Pr-Al样品中的Al元素进行部分的Cr、Mn元素替代,通过球磨以制备Mg-Pr-Al-M(M=Cr、Mn)复合球磨储氢体系。可以发现加入的Cr、Mn元素在吸放氢循环中始终是以单质的状态存在的,而且由于Al含量更低,因此在放氢过程中只有Mg(Al)固溶体生成,而没有Mg17Al12相的生成。但是,Mg-Pr-Al-M(M=Cr、Mn)样品中Pr3Al11相的含量和Mg-Pr-Al样品中的基本一致,因此有理由推论出前文第三章Mg-Pr-Al样品中对MgH2放氢起主要催化作用的是Pr3Al11相。