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四川大学V-Ti-Cr-Fe四元储氢合金新体系荣登2023中国稀土十大科技新闻

【来源: | 发布日期:2024-03-26 】


四川大学陈云贵教授团队首创V-Ti-Cr-Fe四元储氢合金新体系,成果通过鉴定,达到国际领先水平,具有巨大应用前景,入选2023中国稀土十大科技新闻。该体系采用80钒铁等中间合金,降低材料成本,同时利用真空脱气及轻稀土净化等技术,有效提高储氢合金性能,使可逆储氢量从1.6 wt%提升至2.5 wt%,循环1000次后,容量衰减率<7%。该项成果对我国氢能产业未来发展具有重要影响。

稀土助力高容量长寿命钒钛基储氢合金

固态储氢具有本征高安全性及高的体积储氢密度等优势,有望解决氢能产业高压氢气储运遇到的瓶颈问题。钒钛基储氢合金可逆储氢量达2.5wt%以上,是目前常温工作有效储氢量最高的储氢合金,具有巨大的应用前景。

钒基储氢合金的工程化应用长期受制于金属钒的昂贵价格(>250万元/吨),采用80钒铁等中间合金(<20万元/吨)可以将原材料的成本降低90%以上。但钒铁中存在的0、Si等杂质严重损害了钒钛基储氢合金的可逆储氢容量和循环寿命。

四川大学在全球首创V-Ti-Cr-Fe四元储氢合金新体系,结合真空脱气及镧铈轻稀土净化等技术,有效实现了脱氧除硅、BCC主相及晶界的精细调控,使可逆容量从1.6wt%提升至2.5wt%以上,且循环1000次后,容量衰减率<7%。同时,轻稀土高的化学活性竞争性调制了合金表面致密性TiO,的吸氢惰性结构,使钒钛基储氢合金无需高温活化即可在常温快速吸氢。成果通过中电联组织的成果鉴定,达到国际领先水平,为钒基储氢合金的工程化推广应用奠定了坚实基础,且有望充分发挥我国钒钛及稀土资源的优势。

目前,四川大学与企业合作已完成了生产线的建设,推动了钒钛基储氢合金技术在云南电网中船712所等单位的应用,被央视等媒体报道。

注:本文来源-四川大学新能源与低碳技术研究院