新能源汽車電池用無鎂儲氫合金的制備與性能研究

楊振 宋佳音 汪洋青

九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江西省九江市 332000

隨著當(dāng)前社會的不斷進(jìn)步與發(fā)展，各行各業(yè)在生產(chǎn)加工過程中對于能源的依賴性增加，使得能源危機(jī)進(jìn)一步加劇。而能源的耗費使用以及環(huán)保意識低下對于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施來說是非常不利的，也很難有效保證社會的平穩(wěn)健康發(fā)展，因此當(dāng)前國家推崇開發(fā)新能源來更好地緩解相應(yīng)的能源危機(jī)。而氫能是當(dāng)前普遍認(rèn)為極具前景的新型能源，因此如何有效的開發(fā)利用氫能成為當(dāng)前能源行業(yè)發(fā)展中的重要工作內(nèi)容，而儲氫合金具有輕便、安全性好、容量大且價格低廉等優(yōu)點，因此在當(dāng)前的能源開發(fā)中得到了廣泛重視。

1 新能源開發(fā)的意義

新能源通常是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源，而當(dāng)前新能源的含義中大多是指優(yōu)質(zhì)的可再生能源，包括太陽能地?zé)幔茱L(fēng)能，海洋能生物質(zhì)，能核聚變，能和氫能等。新能源普遍具有污染小，儲量大的特點，能夠有效的解決當(dāng)前的環(huán)境污染問題和能源危機(jī)問題。傳統(tǒng)能源的利用對于我國當(dāng)前社會的進(jìn)步發(fā)展給予了很大的支持，但是因為能源的低效利用和環(huán)保意識的缺失，使得能源危機(jī)進(jìn)一步加重。比如當(dāng)前煤，石油天然氣等常規(guī)能源的大規(guī)模利用使得不可再生能源在地球的含量進(jìn)一步減少，無法持續(xù)的為當(dāng)前的社會發(fā)展提供有效的支撐，影響了社會的可持續(xù)發(fā)展，也會使地球面臨著能源枯竭等相關(guān)問題，無法更好地滿足當(dāng)前人民群眾的相應(yīng)生產(chǎn)生活需求。如果不能有效的開發(fā)新能源，各行各業(yè)的發(fā)展都可能會因為能源的缺失而受到一定程度的影響，因此當(dāng)前能源行業(yè)發(fā)展過程中非常注重對于新能源的開發(fā)，希望可以利用可再生能源來有效的緩解不可再生能源過度開發(fā)的問題，在緩解能源危機(jī)的同時，更好的實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，真正的使地球能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)發(fā)展。而氫能在眾多的可再生能源中具有開發(fā)成本低，容易儲存等相應(yīng)特色，因此在新能源開發(fā)中得到了廣泛的重視。其中新能源汽車中很多電池就會利用儲氫和金來更好地為相應(yīng)的汽車運(yùn)行提供能量，一方面可以有效的實現(xiàn)成本控制，另一方面也可以更好地實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，減少尾氣排放等帶來的環(huán)境污染問題。但是在新能源汽車電池儲氫合金材料的制備應(yīng)用過程中，也要充分的優(yōu)化其內(nèi)部結(jié)構(gòu)來更好的保證電池性能是新能源汽車行業(yè)的發(fā)展能夠逐步被大眾接受，從而更好的擴(kuò)大受眾來獲得進(jìn)步與發(fā)展，使新能源能夠逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源，解決當(dāng)前能源枯竭問題。

2 新能源汽車電池儲氫合金概述

新能源汽車行業(yè)的發(fā)展過程中，電池是非常重要的，因為電池是汽車運(yùn)行重要的能量來源，而儲氫合金作為新能源汽車的電池，可以通過在適當(dāng)溫度壓力下，大量可逆的吸放氫來更好的實現(xiàn)氫的儲存運(yùn)輸和利用，可以有效地保障能量供應(yīng)和實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，因此得到了廣泛的推崇。但是當(dāng)前新能源汽車電池中的儲氫合進(jìn)種類也是相對比較復(fù)雜的不同的儲氫合金的實際開發(fā)成本和運(yùn)行質(zhì)量也是存在一定的差異性的。

首先，稀土系儲氫合金具有相對比較優(yōu)質(zhì)的吸氫特性，容易活化且對雜質(zhì)不敏感，對相應(yīng)的吸氫要求相對較低，但是在具體的實施過程中價格昂貴，因此在實際的稀土系儲氫合金的應(yīng)用過程中，通常會摻入部分的混合稀土合金來更好的實現(xiàn)成本控制。

其次，鈦系儲氫合金當(dāng)前的開發(fā)也是相對比較深入的，有很多非常具有代表性的儲氫材料當(dāng)前也得到了應(yīng)用，但是在具體的硒脫氫過程中，因為活化比較困難且對雜質(zhì)敏感無法有效保證相應(yīng)材料的品質(zhì)，使得其推廣應(yīng)用受到了很大程度的阻礙。

此外，鋯系儲氫合金的開發(fā)也是相對比較深入的錢，鋯系合金的錫氫量高容易活化，沒有滯后效應(yīng)等，都使得其合金材料的質(zhì)量相對較高，但是在具體的加工過程中及氫化物的生成熱大，吸放氫平臺壓力太低且價格昂貴，因此很難得實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。

鎂系儲氫合金價格低廉，吸氫量大，但是只有在高溫下才能釋放親情，且難以活化，因此使用價值相對較低。這主要是因為鎂表面通常會覆蓋氧化膜，影響氫原子的吸附，因此在鎂系儲金合金的應(yīng)用過程中會利用鋁銅鈦等過渡元素來代替合金中的鎳，從而制備性能更佳的儲氫合金。但是鎂系儲氫合金存在循環(huán)穩(wěn)定差等原因，因此當(dāng)前開發(fā)出了高容量且具有良好循環(huán)穩(wěn)定性的無鎂儲氫 合金。

3 新能源汽車電池?zé)o鎂儲氫合金的制備

新能源汽車電池中儲氫合金材料的選擇，對于其能量的供應(yīng)以及環(huán)境保護(hù)工作的開展來說都是至關(guān)重要的，相較于其他系別的儲氫合金，無鎂儲氫合金的造價成本相對較低，且性能得到了不斷的優(yōu)化，因此在當(dāng)前新能源汽車電池中得到了廣泛的應(yīng)用。但是新能源汽車電池?zé)o鎂儲氫合金的制備過程仍然屬于不斷的探究完善過程中，有很多人對于相應(yīng)的制備仍然存在著很多的疑問和不解。接下來我們就來具體探討了解一下新能源汽車電池?zé)o鎂儲氫合金的制備過程，更好地加強(qiáng)對于無鎂儲氫合金的了解，從而有效的推廣新能源汽車電池中無鎂儲氫合金的應(yīng)用來更好的響應(yīng)國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和新能源 開發(fā)。

新能源汽車電池?zé)o鎂儲氫合金的制備與鎂系儲氫合金的制備是具有一定的相似性的，都是通過熔煉法來更好的獲取相應(yīng)的儲氫合金，而且熔煉法過程中相應(yīng)的設(shè)備簡單易得，且產(chǎn)率高，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，更好地進(jìn)行推廣應(yīng)用。新能源汽車電池?zé)o鎂儲氫合金的制備過程中，內(nèi)部所含有的不同物質(zhì)的量比會對劇中的儲氫合金性能產(chǎn)生很大程度的影響，對此也有專門的團(tuán)隊針對相應(yīng)的物質(zhì)量的比賽進(jìn)行了深入的探究和實驗。在相應(yīng)的實驗中，通過對不同的物質(zhì)的量，比的儲氫合金的以及通過掃描電鏡的顯微型影像來對儲氫合金的相應(yīng)晶胞參數(shù)和相含量進(jìn)行分析，以及對儲氫合金在不同物質(zhì)的量比情況下，最大的放電容量進(jìn)行了探究，其實驗結(jié)果有效的驗證了不同的物質(zhì)的量比像儲氫合金冶煉過程中所呈現(xiàn)的相應(yīng)特性，結(jié)果證明只要按照特定的不同的物質(zhì)的量比來更好地進(jìn)行儲氫合金的制作，其儲氫合金的性能能夠得到不斷的優(yōu)化和提升來更好的增加耐腐蝕性，循環(huán)穩(wěn)定性等相關(guān)性能，從而更好的服務(wù)于當(dāng)前新能源汽車電池負(fù)極的制作。

4 新能源汽車電池?zé)o鎂儲氫合金的性能

新能源汽車開發(fā)過程中電池的優(yōu)化升級是至關(guān)重要的，因為電池是當(dāng)前新能源汽車的重要動力來源也是更好的實現(xiàn)新能源汽車環(huán)保要求的關(guān)鍵，因此在此過程中對于電池制作材料的選擇也在不斷地進(jìn)行深入的探究，希望可以更好地利用優(yōu)質(zhì)材料來完成汽車動力工藝的同時更好的實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)工作，而其中氫能的利用是當(dāng)前新能源汽車開發(fā)的一個重要方向，因此出金合金材料在汽車電池中的應(yīng)用得到了有效推廣。而相較于其他體系的儲氫合金材料來說，無鎂儲氫合金材料的性能是更具有優(yōu)勢的，因此在當(dāng)前的新能源汽車電池研發(fā)工作中得到了有效的應(yīng)用，接下來我們就來具體探討了解一下新能源汽車電池?zé)o鎂儲氫合金的相關(guān)性能加強(qiáng)，對于無鎂儲氫合金的推廣應(yīng)用，更好地為我國當(dāng)前能源行業(yè)的發(fā)展以及汽車行業(yè)的發(fā)展提供有效參考。

首先，相較于其他體系的儲氫合金來說，無鎂儲氫和氫的制作成本是相對較低的，無論是從原材料亦或是制作工藝制作設(shè)備等多個角度來考量無鎂儲氫合金，都能夠有效地實現(xiàn)成本控制來壓縮相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)投入，從而使其能夠更好的實現(xiàn)推廣應(yīng)用。因為無鎂儲氫合金的原材料是相對比較容易獲得的，且購買成本相對較低，而從無鎂儲氫合金的生產(chǎn)流程來說，其過程中所應(yīng)用的相應(yīng)機(jī)械設(shè)備的成本也是相對較低的，如果有效的考慮到新能源汽車電池開發(fā)中的相應(yīng)成本投入利用，無鎂儲氫合金是具有很大優(yōu)勢的，因此可以實現(xiàn)有效推廣。

其次，新能源汽車電池作為汽車運(yùn)行中重要的動力來源，其續(xù)航能力是至關(guān)重要的，也是影響汽車性能的關(guān)鍵因此在新能源汽車電池材料的開發(fā)研究過程中，也會非常注重相應(yīng)汽車電池材料循環(huán)穩(wěn)定性的研究，而相較于其他體系的儲氫合金以及鎂基儲氫合金來說，無鎂儲氫合金的循環(huán)穩(wěn)定性得到了穩(wěn)步提升，優(yōu)化了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)來更好的實現(xiàn)了續(xù)航能力的提示，使其能夠有序的為當(dāng)前新能源汽車的運(yùn)行提供能源動力，更好地推動我國當(dāng)前新能源汽車行業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，在實現(xiàn)新能源開發(fā)的同時更好地完成環(huán)境 保護(hù)。

此外，新能源汽車電池材料的開發(fā)過程中必須要具備一定的耐腐蝕能力，因為汽車運(yùn)行過程中會受到天氣環(huán)境等的影響，如果電池出現(xiàn)腐蝕情況會對其本身的電力供應(yīng)等產(chǎn)生很大程度的影響，無法保證汽車的高效運(yùn)行，對于我國當(dāng)前新能源汽車的開發(fā)工作來說是非常不利的，因為汽車的性能受到影響就會使汽車使用者的相應(yīng)駕駛體驗等受到很大程度的影響，無法為新能源汽車的開發(fā)更好的吸引顧客，這對于新能源汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展來說是非常不利的。而新能源汽車電池中無鎂儲氫合金材料的應(yīng)用可以在很大程度上提升電池的耐腐蝕能力，使其能夠有效的適用各類型的天氣環(huán)境，始終保持良好的電磁性能，更好地為汽車的運(yùn)行提供源源不斷的動力，真正的使汽車運(yùn)行更加的趨于穩(wěn)定，提高相應(yīng)的駕駛體驗，真正地為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展穩(wěn)定客戶群體。

最后，新能源汽車電池材料的開發(fā)應(yīng)用過程中，除了考慮到相應(yīng)的成本以及續(xù)航能力，耐腐蝕性能等相關(guān)特色之外，新能源汽車電池材料應(yīng)用發(fā)展過程中電池的生產(chǎn)難易程度也是非常重要的參考原因，如果整個電池生產(chǎn)過程中材料的獲取難度相對較高，會對相應(yīng)的生產(chǎn)人員提出更高的要求，從而使人力成本增加，此外如果在生產(chǎn)過程中存在不安全的因素引發(fā)相應(yīng)的安全事故，也會使最終的新能源汽車電池的開發(fā)工作很難深入開展下去，影響新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。但是無鎂儲氫合金的制備過程中去除了對于鎂的應(yīng)用，在很大程度上規(guī)避了因為鎂的應(yīng)用而所帶來的相應(yīng)安全隱患，使得相應(yīng)的制備過程更加的安全穩(wěn)定，可以有效地實現(xiàn)無鎂儲氫合金的廣泛制作，從而降低相應(yīng)的新能源汽車電池制作成本來更好的保障新能源汽車行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

5 結(jié)語

新能源汽車行業(yè)的發(fā)展對于我國當(dāng)前能源危機(jī)問題的緩解以及環(huán)境保護(hù)工作的開展來說都是至關(guān)重要的，因為汽車出行已經(jīng)成為當(dāng)前人們非常重要的一種交通方式，而傳統(tǒng)的汽車出行過程中，對于汽油等相關(guān)能源的耗費相對較高，因此使得能源問題進(jìn)一步緊張，但是通過新能源汽車的利用可以有效的通過可再生能源的開發(fā)來更好的緩解能源危機(jī)。氫能作為當(dāng)前新能源行業(yè)中非常具有代表性的一種能源，在汽車行業(yè)的應(yīng)用不僅僅能夠緩解能源危機(jī)也能夠更好的實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，因此得到了廣泛的推崇。而氫能在新能源汽車中的應(yīng)用更多時候是體現(xiàn)在對于電池材料的開發(fā)中，其中儲氫合金在新能源汽車電池中的應(yīng)用是相對比較廣泛的，但是儲氫合金的材質(zhì)會因為其本身的結(jié)構(gòu)組成而存在較大的差異。上文中我們已經(jīng)針對不同體系的儲金合金結(jié)構(gòu)及其性能進(jìn)行了深入探究，無鎂儲氫合金相較而言是更具優(yōu)勢的，因此在當(dāng)前新能源汽車行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是在具體的應(yīng)用過程中也要注重相應(yīng)的制備過程不斷的優(yōu)化相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，使其能夠更好的實現(xiàn)性能的升級，從而為新能源汽車的開發(fā)工作提供有效的支撐。