新能源汽車電池用無(wú)鎂儲(chǔ)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(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，各行各業(yè)在生產(chǎn)加工過(guò)程中對(duì)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(fèi)使用以及環(huán)保意識(shí)低下對(duì)于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施來(lái)說(shuō)是非常不利的，也很難有效保證社會(huì)的平穩(wěn)健康發(fā)展，因此當(dāng)前國(guó)家推崇開(kāi)發(fā)新能源來(lái)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(kāi)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(chǔ)氫合金具有輕便、安全性好、容量大且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此在當(dāng)前的能源開(kāi)發(fā)中得到了廣泛重視。

1 新能源開(kāi)發(fā)的意義

新能源通常是指?jìng)鹘y(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(yáng)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(chǔ)量大的特點(diǎn)，能夠有效的解決當(dāng)前的環(huán)境污染問(wèn)題和能源危機(jī)問(wèn)題。傳統(tǒng)能源的利用對(duì)于我國(guó)當(dāng)前社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展給予了很大的支持，但是因?yàn)槟茉吹牡托Ю煤铜h(huán)保意識(shí)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(wú)法持續(xù)的為當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展提供有效的支撐，影響了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，也會(huì)使地球面臨著能源枯竭等相關(guān)問(wèn)題，無(wú)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(kāi)發(fā)新能源，各行各業(yè)的發(fā)展都可能會(huì)因?yàn)槟茉吹娜笔Ф艿揭欢ǔ潭鹊挠绊懀虼水?dāng)前能源行業(yè)發(fā)展過(guò)程中非常注重對(duì)于新能源的開(kāi)發(fā)，希望可以利用可再生能源來(lái)有效的緩解不可再生能源過(guò)度開(kāi)發(fā)的問(wèn)題，在緩解能源危機(jī)的同時(shí)，更好的實(shí)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(kāi)發(fā)成本低，容易儲(chǔ)存等相應(yīng)特色，因此在新能源開(kāi)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(huì)利用儲(chǔ)氫和金來(lái)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(shí)現(xiàn)成本控制，另一方面也可以更好地實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，減少尾氣排放等帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。但是在新能源汽車電池儲(chǔ)氫合金材料的制備應(yīng)用過(guò)程中，也要充分的優(yōu)化其內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)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(lái)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(wèn)題。

2 新能源汽車電池儲(chǔ)氫合金概述

新能源汽車行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，電池是非常重要的，因?yàn)殡姵厥瞧囘\(yùn)行重要的能量來(lái)源，而儲(chǔ)氫合金作為新能源汽車的電池，可以通過(guò)在適當(dāng)溫度壓力下，大量可逆的吸放氫來(lái)更好的實(shí)現(xiàn)氫的儲(chǔ)存運(yùn)輸和利用，可以有效地保障能量供應(yīng)和實(shí)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(chǔ)氫合進(jìn)種類也是相對(duì)比較復(fù)雜的不同的儲(chǔ)氫合金的實(shí)際開(kāi)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(chǔ)氫合金具有相對(duì)比較優(yōu)質(zhì)的吸氫特性，容易活化且對(duì)雜質(zhì)不敏感，對(duì)相應(yīng)的吸氫要求相對(duì)較低，但是在具體的實(shí)施過(guò)程中價(jià)格昂貴，因此在實(shí)際的稀土系儲(chǔ)氫合金的應(yīng)用過(guò)程中，通常會(huì)摻入部分的混合稀土合金來(lái)更好的實(shí)現(xiàn)成本控制。

其次，鈦系儲(chǔ)氫合金當(dāng)前的開(kāi)發(fā)也是相對(duì)比較深入的，有很多非常具有代表性的儲(chǔ)氫材料當(dāng)前也得到了應(yīng)用，但是在具體的硒脫氫過(guò)程中，因?yàn)榛罨容^困難且對(duì)雜質(zhì)敏感無(wú)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(chǔ)氫合金的開(kāi)發(fā)也是相對(duì)比較深入的錢，鋯系合金的錫氫量高容易活化，沒(méi)有滯后效應(yīng)等，都使得其合金材料的質(zhì)量相對(duì)較高，但是在具體的加工過(guò)程中及氫化物的生成熱大，吸放氫平臺(tái)壓力太低且價(jià)格昂貴，因此很難得實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。

鎂系儲(chǔ)氫合金價(jià)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(jià)值相對(duì)較低。這主要是因?yàn)殒V表面通常會(huì)覆蓋氧化膜，影響氫原子的吸附，因此在鎂系儲(chǔ)金合金的應(yīng)用過(guò)程中會(huì)利用鋁銅鈦等過(guò)渡元素來(lái)代替合金中的鎳，從而制備性能更佳的儲(chǔ)氫合金。但是鎂系儲(chǔ)氫合金存在循環(huán)穩(wěn)定差等原因，因此當(dāng)前開(kāi)發(fā)出了高容量且具有良好循環(huán)穩(wěn)定性的無(wú)鎂儲(chǔ)氫 合金。

3 新能源汽車電池?zé)o鎂儲(chǔ)氫合金的制備

新能源汽車電池中儲(chǔ)氫合金材料的選擇，對(duì)于其能量的供應(yīng)以及環(huán)境保護(hù)工作的開(kāi)展來(lái)說(shuō)都是至關(guān)重要的，相較于其他系別的儲(chǔ)氫合金，無(wú)鎂儲(chǔ)氫合金的造價(jià)成本相對(duì)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(chǔ)氫合金的制備過(guò)程仍然屬于不斷的探究完善過(guò)程中，有很多人對(duì)于相應(yīng)的制備仍然存在著很多的疑問(wèn)和不解。接下來(lái)我們就來(lái)具體探討了解一下新能源汽車電池?zé)o鎂儲(chǔ)氫合金的制備過(guò)程，更好地加強(qiáng)對(duì)于無(wú)鎂儲(chǔ)氫合金的了解，從而有效的推廣新能源汽車電池中無(wú)鎂儲(chǔ)氫合金的應(yīng)用來(lái)更好的響應(yīng)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和新能源 開(kāi)發(fā)。

新能源汽車電池?zé)o鎂儲(chǔ)氫合金的制備與鎂系儲(chǔ)氫合金的制備是具有一定的相似性的，都是通過(guò)熔煉法來(lái)更好的獲取相應(yīng)的儲(chǔ)氫合金，而且熔煉法過(guò)程中相應(yīng)的設(shè)備簡(jiǎn)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(chǔ)氫合金的制備過(guò)程中，內(nèi)部所含有的不同物質(zhì)的量比會(huì)對(duì)劇中的儲(chǔ)氫合金性能產(chǎn)生很大程度的影響，對(duì)此也有專門的團(tuán)隊(duì)針對(duì)相應(yīng)的物質(zhì)量的比賽進(jìn)行了深入的探究和實(shí)驗(yàn)。在相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)不同的物質(zhì)的量，比的儲(chǔ)氫合金的以及通過(guò)掃描電鏡的顯微型影像來(lái)對(duì)儲(chǔ)氫合金的相應(yīng)晶胞參數(shù)和相含量進(jìn)行分析，以及對(duì)儲(chǔ)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(shí)驗(yàn)結(jié)果有效的驗(yàn)證了不同的物質(zhì)的量比像儲(chǔ)氫合金冶煉過(guò)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(lái)更好地進(jìn)行儲(chǔ)氫合金的制作，其儲(chǔ)氫合金的性能能夠得到不斷的優(yōu)化和提升來(lái)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(chǔ)氫合金的性能

新能源汽車開(kāi)發(fā)過(guò)程中電池的優(yōu)化升級(jí)是至關(guān)重要的，因?yàn)殡姵厥钱?dāng)前新能源汽車的重要?jiǎng)恿?lái)源也是更好的實(shí)現(xiàn)新能源汽車環(huán)保要求的關(guān)鍵，因此在此過(guò)程中對(duì)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(lái)完成汽車動(dòng)力工藝的同時(shí)更好的實(shí)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(kāi)發(fā)的一個(gè)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(chǔ)氫合金材料來(lái)說(shuō)，無(wú)鎂儲(chǔ)氫合金材料的性能是更具有優(yōu)勢(shì)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(lái)我們就來(lái)具體探討了解一下新能源汽車電池?zé)o鎂儲(chǔ)氫合金的相關(guān)性能加強(qiáng)，對(duì)于無(wú)鎂儲(chǔ)氫合金的推廣應(yīng)用，更好地為我國(guó)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(chǔ)氫合金來(lái)說(shuō)，無(wú)鎂儲(chǔ)氫和氫的制作成本是相對(duì)較低的，無(wú)論是從原材料亦或是制作工藝制作設(shè)備等多個(gè)角度來(lái)考量無(wú)鎂儲(chǔ)氫合金，都能夠有效地實(shí)現(xiàn)成本控制來(lái)壓縮相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)投入，從而使其能夠更好的實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。因?yàn)闊o(wú)鎂儲(chǔ)氫合金的原材料是相對(duì)比較容易獲得的，且購(gòu)買成本相對(duì)較低，而從無(wú)鎂儲(chǔ)氫合金的生產(chǎn)流程來(lái)說(shuō)，其過(guò)程中所應(yīng)用的相應(yīng)機(jī)械設(shè)備的成本也是相對(duì)較低的，如果有效的考慮到新能源汽車電池開(kāi)發(fā)中的相應(yīng)成本投入利用，無(wú)鎂儲(chǔ)氫合金是具有很大優(yōu)勢(shì)的，因此可以實(shí)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(dòng)力來(lái)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(kāi)發(fā)研究過(guò)程中，也會(huì)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(chǔ)氫合金以及鎂基儲(chǔ)氫合金來(lái)說(shuō)，無(wú)鎂儲(chǔ)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(lái)更好的實(shí)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(dòng)力，更好地推動(dòng)我國(guó)當(dāng)前新能源汽車行業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)新能源開(kāi)發(fā)的同時(shí)更好地完成環(huán)境 保護(hù)。

此外，新能源汽車電池材料的開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須要具備一定的耐腐蝕能力，因?yàn)槠囘\(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到天氣環(huán)境等的影響，如果電池出現(xiàn)腐蝕情況會(huì)對(duì)其本身的電力供應(yīng)等產(chǎn)生很大程度的影響，無(wú)法保證汽車的高效運(yùn)行，對(duì)于我國(guó)當(dāng)前新能源汽車的開(kāi)發(fā)工作來(lái)說(shuō)是非常不利的，因?yàn)槠嚨男阅苁艿接绊懢蜁?huì)使汽車使用者的相應(yīng)駕駛體驗(yàn)等受到很大程度的影響，無(wú)法為新能源汽車的開(kāi)發(fā)更好的吸引顧客，這對(duì)于新能源汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō)是非常不利的。而新能源汽車電池中無(wú)鎂儲(chǔ)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(dòng)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(yàn)，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(kāi)發(fā)應(yīng)用過(guò)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(guò)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(gè)電池生產(chǎn)過(guò)程中材料的獲取難度相對(duì)較高，會(huì)對(duì)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(guò)程中存在不安全的因素引發(fā)相應(yīng)的安全事故，也會(huì)使最終的新能源汽車電池的開(kāi)發(fā)工作很難深入開(kāi)展下去，影響新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。但是無(wú)鎂儲(chǔ)氫合金的制備過(guò)程中去除了對(duì)于鎂的應(yīng)用，在很大程度上規(guī)避了因?yàn)殒V的應(yīng)用而所帶來(lái)的相應(yīng)安全隱患，使得相應(yīng)的制備過(guò)程更加的安全穩(wěn)定，可以有效地實(shí)現(xiàn)無(wú)鎂儲(chǔ)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(lái)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(yǔ)

新能源汽車行業(yè)的發(fā)展對(duì)于我國(guó)當(dāng)前能源危機(jī)問(wèn)題的緩解以及環(huán)境保護(hù)工作的開(kāi)展來(lái)說(shuō)都是至關(guān)重要的，因?yàn)槠嚦鲂幸呀?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(guò)程中，對(duì)于汽油等相關(guān)能源的耗費(fèi)相對(duì)較高，因此使得能源問(wèn)題進(jìn)一步緊張，但是通過(guò)新能源汽車的利用可以有效的通過(guò)可再生能源的開(kāi)發(fā)來(lái)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(shí)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(shí)候是體現(xiàn)在對(duì)于電池材料的開(kāi)發(fā)中，其中儲(chǔ)氫合金在新能源汽車電池中的應(yīng)用是相對(duì)比較廣泛的，但是儲(chǔ)氫合金的材質(zhì)會(huì)因?yàn)槠浔旧淼慕Y(jié)構(gòu)組成而存在較大的差異。上文中我們已經(jīng)針對(duì)不同體系的儲(chǔ)金合金結(jié)構(gòu)及其性能進(jìn)行了深入探究，無(wú)鎂儲(chǔ)氫合金相較而言是更具優(yōu)勢(shì)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(guò)程中也要注重相應(yīng)的制備過(guò)程不斷的優(yōu)化相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，使其能夠更好的實(shí)現(xiàn)性能的升級(jí)，從而為新能源汽車的開(kāi)發(fā)工作提供有效的支撐。