TiF3添加量对2LiBH4–Li3AlH6复合材料可逆储氢性能的影响

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氢气是替代石油和煤炭等传统能源的绿色能源载体。相比气态或液态储氢，固体复杂氢化物的化学储氢方式更安全高效。本研究通过球磨法制备了不同TiF3添加量的2LiBH4–Li3AlH6复合材料，并系统研究了其储氢性能。采用程序升温脱氢和差示扫描量热法表征材料的脱/吸氢性能，利用X射线衍射和扫描电镜观察材料的物相结构和表面形貌。结果表明，添加15 wt% TiF3的复合材料脱氢温度相比无添加剂样品降低了48°C，反应动力学加快20%。进一步研究了氢气反压对5 wt% TiF3-2LiBH4–Li3AlH6复合材料的影响。在2.5~3.5 bar氢气反压范围内，复合材料的可逆性能得到一定改善。当反压为3.5 bar时，第二次脱氢容量从无反压时的3.3 wt%提升至4.6 wt%。然而，脱氢动力学受到抑制，在3.5 bar反压下释放8.7 wt%氢气需要约150 h，是无反压条件下所需时间的100倍。扫描电镜分析表明，在3 bar氢气反压下经过第二次脱氢循环后，铝元素发生聚集，导致5 wt% TiF3添加的复合材料可逆性部分下降。研究结果为优化复杂氢化物储氢材料的性能提供了参考。

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