BCC型V-Ti-M(M=V，Ti，Cr或Zr)合金氢气压缩性能研究*

高云鹤，李 珂，刘 煌，周承商

(中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)

0 引 言

金属氢化物氢压缩技术，是利用金属氢化物(储氢合金)与氢气的可逆反应来制取高压氢气的技术。合金在低温下吸收低压氢气，在高温下放出高压氢气，从而实现提升氢气压力的效果[1]。与传统的机械式氢压缩技术相比，氢化物氢压缩技术不仅具有安全、环保、无活动部件、氢气产物纯度高等优点，而且可以利用低品废热驱动，因此受到研究者的广泛关注[2]。

金属氢化物氢压缩技术需要储氢合金在低温和高温下反复吸收和释放氢气，并且实现尽可能高的氢气压缩比。应用于氢压缩技术的储氢合金，与传统储氢应用的合金相比，其性能要求有一定差异。一般来说，作为氢压缩应用的合金应具有较低的反应平台斜度、较小的吸放氢平台压滞后和较快的吸放氢反应速率[3-6]。氢化物氢压缩技术一般采用多级压缩的形式[7-9]，目前用于氢压缩合金的主要有AB5、AB2和BCC型V基合金等。AB5型合金在3种合金中具有较小的平台斜度和滞后效应，但其成分中的稀土金属价格偏贵[10]。AB2型合金与BCC型V基合金成本可控，但具有较大的平台斜度和滞后效应，并且AB2型合金对杂质气体较敏感[11-12]。BCC型V基合金的吸放氢动力学性能较好[13-14]，且可逆储氢量较高。

BCC型V基合金作为储氢合金应用已有较充分研究，BALCERZAK[15]等研究发现，增加Ti元素可以一定程度上提高V基合金的储氢量，并降低合金的平台压。MIRAGLIA[16]等发现，添加Cr可以改善V基合金的循环性能，但是会降低合金的储氢量[17]。……