日本 QST:开发储氢合金 Al13Fe4:铝铁合金

日本 QST:开发储氢合金 Al13Fe4:铝铁合金

-日本是储氢材料的下一代技术-

日本的下一代技术:

储氢合金和储氢材料出现了多项下一代技术。

第一个,

Al13Fe4合金:

与钛铁(Ti-Fe)基合金相比,成本可以进一步降低。

它是由Al和Fe组成的Al13Fe4。

这种合金的发现颠覆了储氢合金发展的常规智慧和常识。

仍有问题需要付诸实践,但有明确的解决途径。

第二个是

MOF(金属有机框架):

诺贝尔奖候选人也令人失望。

基于MOF(Metal-Organic Framework)的储氢材料将在几年内投入实际应用。它是

美国国家量子与放射科学与技术研究所 (QST)
斋藤博之先生

开发了由Al和Fe组成的新型储氢合金“Al13Fe4”(图1)

储氢合金的制造成本比Ti-Fe系列便宜。

这种储氢合金:

Impact 不仅便宜。

这种合金的发现颠覆了储氢合金开发中的常规智慧和常识。

储氢合金特性:

迄今为止,储氢合金的发展有两个“标准”。

第一个:

一定,

“侵入形式”或“复合氢化物形式”
从两种类型的材料结构中进行选择。

第二个是:

不分类型

“容易加氢的​​金属”和“难加氢的金属”各一种
总共选择两种金属。

Al13Fe4的真面目:

Al13Fe4 不适合这两个公式中的任何一个。

Al13Fe4 的 H2 吸留机制既不是侵入性也不是复合氢化物。

“闭塞的机制尚未阐明”(斋藤先生)。

但是,H原子和Fe原子之间很可能发生共价键(齐藤先生)。

问题解决:

未来的问题是

“解决方案是仅在 70,000 个大气压和 650°C 或更高的超高压和高温下封存 H2。”

问题原因:

造成这种情况的原因是

这是因为合金表面的Al原子上形成了一层氧化膜,阻止了它进入H2合金内部。

然而,

原来,“这个问题可以通过表面改性来改善”。

目前,我们正在以1个大气压的存储为目标进行研究和开发。

日经交叉技术 (xTECH)

https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/01855/00012/

“不使用稀有元素,用铝和铁储存氢”

-引领储氢合金研发新进展-

美国国家量子与放射科学与技术研究所
东北大学
高能加速器研究组织
J-PARC中心

[演讲摘要]

不像过去那样含有稀有金属
具有资源丰富的铝铁合金
我发现氢气可以储存。
基于“结合不易与氢反应的金属”的新思路发现

未来储氢合金的材料探索范围将大幅扩大。

有望实现不含稀有金属的实用材料

美国国家量子与放射科学与技术研究所 (QST)

http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv_press20210728_01web_element.pdf

Hydrogen storage by earth-abundant metals, synthesis and characterization of Al₃FeH₃.₉|

– IMR – Institute for Materials Research, TOHOKU UNIVERSITY

http://www.imr.tohoku.ac.jp/en/news/results/detail—id-1351.html