稀土元素在储氢材料中的应用进展

宋静，鱼银虎，靳帆，曹婧茹

（运城学院，山西 运城 04400）

0 引言

稀土元素不论是安全性还是有效性，在吸氢物质中都比较出色，故而被广泛应用到固体储氢领域里，科学界更是对寻找新型稀土储氢材料引起了高度重视。在能源环保功能材料当中，稀土储氢合金最受欢迎。其包含着近1/3的稀土成分，主要有La，Ce轻稀土等，在能源环保领域中最常用的也正是这两种轻稀土。据有关资料显示，可利用稀土元素的储氢材料是以如下几种类型为主，即间隙氢化物、复杂氢化物、MOF及化学氢化物等。

1 稀土基储氢合金

与高压储氢和低温吸附储氢等方法相比之下，尽管金属间化合物储氢材料的储氢能力不够出众，但要是论操作条件、所需的复杂容器、能量密度及安全性等，在众多的储氢方法当中，金属间化合物储氢材料绝对是首屈一指。由于合金成分的不同，其又有稀土系储氢合金、钙系储氢合金、镁系储氢合金、锆系储氢合金与钛系储氢合金这五种之分别。稀土储氢合金凭借着较高的储氢容量、优良的动力学性能以及稳定性良好等特性，尤其在应用到镍氢电池中显示有效后，固定式氢燃料储氢载体基本都是围绕着稀土储氢合金来进行研发。对稀土储氢合金而言，又包括La-Mg-Ni系储氢合金与LaNi5型储氢合金两类。

1.1 LaNi5型储氢合金

在众多的储氢合金里，发展潜力最大的当以LaNi5等类的稀土储氢合金莫属。它的优点是初期极易氢化、具有良好的吸放氢性能和反应十分灵敏。……