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第一章 绪论1

1.1 贮氢材料的发展和分类1

1.1.1 贮氢材料的发展概况1

1.1.2 贮氢材料的分类2

1.2 贮氢材料的研究进展3

1.2.1 贮氢材料受到各国的重视3

3.2.2 氯化物还原法4

1.2.2 主要贮氢材料的研究进展4

参考文献7

第二章 新能源中的氢与氢能系统9

2.1 开发氢能的重要性9

2.1.1 新能源是持续发展的基础9

2.1.2 氢能是理想的二次能源10

2.2 氢能系统12

2.3 氢能技术12

2.3.1 氢及其性质12

2.3.2 制氢原料15

2.3.3 制氢技术16

2.3.4 制氢能源20

2.3.5 贮氢技术20

2.3.6 输氢技术23

2.3.7 氢的利用技术25

参考文献29

第三章 二元金属氢化物及应用技术31

3.1 氢化物分类及性质31

3.1.1 离子型或类盐型氢化物32

3.1.2 金属型氢化物33

3.1.3 共价型或分子型氢化物34

3.1.4 边界氢化物34

3.2 二元金属氢化物的制取方法35

3.2.1 金属与氢的直接反应35

3.2.3 氧化物还原法41

3.3.1 金属氢化物用作还原剂42

3.3 金属氢化物的应用42

3.2.5 金属有机化合物与氢直接合成法42

3.2.4 有机化合物分解法42

3.3.2 金属氢化物做合成原料43

3.3.3 从氢化物制取高纯金属粉末43

3.3.4 氢化物做便携式氢源44

3.3.5 其他应用44

参考文献44

第四章 金属贮氢材料45

4.1 贮氢合金的理论基础45

4.1.1 何谓贮氢合金45

4.1.2 贮氢合金的能量转换功能46

4.1.3 贮氢合金的化学和热力学原理49

4.1.4 贮氢合金的吸氢动力学55

4.1.5 贮氢合金的电化学原理56

4.1.6 合金的吸氢反应机理60

4.1.7 合金中氢的位置61

4.1.8 贮氢用金属氢化物的晶体结构64

4.1.9 金属氢化物中氢的同位素效应68

4.1.10 金属氢化物稳定性预测69

4.2 贮氢合金的评价73

4.2.1 贮氢合金的基本性质73

4.2.2 金属氢化物贮氢材料应具备的条件86

4.3 贮氢合金分类及开发现状90

4.3.1 AB5型贮氢合金（稀土类及钙系合金）91

4.3.2 AB2型贮氢合金（Ti、Zr系拉夫斯相合金）118

4.3.3 AB型贮氢合金（钛系合金）135

4.3.4 A2B型贮氢合金（镁系贮氢合金）147

4.3.5 体心立方（BCC）固溶体合金（钒系合金）161

4.3.6 新型贮氢合金167

4.3.7 金属氢化物贮氢材料总结173

参考文献177

第五章 贮氢合金的制取工艺及设备186

5.1 感应熔炼法186

5.1.1 感应电炉的基本电路186

5.1.2 感应电炉的工作原理187

5.1.3 感应电流的分布特征188

5.1.4 感应熔炼用坩埚189

5.1.5 贮氢合金常用原材料192

5.1.6 混合稀土金属的制造技术195

5.1.7 合金熔炼技术196

5.1.8 合金铸造技术200

5.1.9 气体雾化及熔体急冷技术的实践206

5.2 机械合金化（MA、MG）法210

5.2.1 机械合金化简介210

5.2.3 机械合金化在制取贮氢材料上的应用211

5.2.2 机械合金化的特点211

5.3 还原扩散法制备金属间化合物217

5.3.1 还原扩散法简介217

5.3.2 还原扩散法的特点218

5.3.3 还原扩散法的原理218

5.3.4 还原扩散法的应用219

5.4 共沉淀还原法221

5.4.1 共沉淀还原法简介221

5.4.2 共沉淀还原法的优点221

5.4.3 共沉淀还原法的应用221

5.5 置换扩散法222

5.6.2 氢化燃烧合成法制造Mg-Ni系贮氢合金223

5.6.1 燃烧合成法简介223

5.6 燃烧合成法223

5.7 合金热处理技术226

5.7.1 热处理技术简介226

5.7.2 热处理在贮氢合金中的应用226

5.8 合金的制粉技术231

5.8.1 贮氢合金的干式球磨231

5.8.2 贮氢合金的湿式球磨232

5.8.3 合金氢化制粉232

5.9 贮氢合金的表面处理技术233

5.9.1 表面处理概述233

5.9.2 贮氢合金表面包覆金属膜234

5.9.3 贮氢合金的碱处理243

5.9.4 贮氢合金的氟化处理249

5.9.5 贮氢合金盐酸处理259

5.9.6 贮氢合金表面机械合金化263

5.9.7 其他表面处理方法263

5.10 贮氢合金粉的包装266

参考文献266

第六章 影响贮氢合金性能的诸因素剖析271

6.1 贮氢材料组成对性能的影响271

6.1.1 ABx合金中A元素的影响271

6.1.2 ABx合金中B元素的影响281

6.1.3 贮氢合金非化学计量的影响304

6.2 熔体冷却条件对合金性能的影响313

6.2.1 铸造方式与冷却速度313

6.2.2 冷却速度对合金性能的影响314

6.3 降低稀土基AB5型合金成本分析320

6.3.1 稀土基AB5型贮氢合金的原材料成本分析320

6.3.2 降低AB5合金成本的可能性321

参考文献326

第七章 非金属贮氢材料330

7.1 碳质贮氢材料330

7.1.1 活性炭330

7.1.2 碳纳米纤维333

7.1.3 碳纳米管336

7.1.4 球磨法制备纳米石墨348

7.2 有机液体贮氢材料349

7.2.1 有机液体氢化物贮氢原理349

7.2.2 有机液体贮氢的特点350

7.2.3 有机液体贮氢研究概况351

参考文献354

第八章 贮氢材料在电池上的应用357

8.1 在小型民用电池上的应用357

8.1.1 Ni-MH（镍－金属氢化物）电池的背景及市场趋势357

8.1.2 Ni-MH电池的性能和应用358

8.1.3 Ni-MH电池的充放电机理361

8.1.4 电池的结构及材料362

8.1.5 小型Ni-MH电池的发展方向367

8.1.6 Ni-MH电池制取工艺368

8.1.7 Ni-MH电池的电解液372

8.2 贮氢合金在电动车用电池中的应用374

8.2.1 发展电动车的重要性及动向374

8.2.2 电动车用Ni-MH电池的评价及特点377

8.2.3 电动车用Ni-MH电池进展377

8.2.4 Ni-MH电池在电动车上的应用385

8.3 贮氢合金在燃料电池中的应用389

参考文献392

第九章 贮氢合金在能量转换技术中的应用394

9.1 在贮氢与输氢技术中的应用394

9.1.1 对贮氢器的要求394

9.1.2 金属氢化物贮氢装置的结构395

9.1.3 金属氢化物输氢400

9.1.4 贮氢容器开发现状401

9.1.5 汽车用氢化物箱403

9.2 在蓄热与输热技术中的应用408

9.2.1 贮氢材料蓄热原理408

9.2.2 蓄热用金属氢化物409

9.2.3 金属氢化物蓄热系统开发现状411

9.2.4 金属氢化物热泵412

9.3 在热－机械能转换中的应用422

9.3.1 金属氢化物氢压缩机422

9.2.5 利用金属氢化物输热422

9.3.2 金属氢化物传感器429

参考文献430

第十章 贮氢合金在其他方面的应用433

10.1 氢分离、回收与净化433

10.1.1 基本原理433

10.1.2 净化装置434

10.1.3 净化用贮氢合金437

10.1.4 氢化物净化的应用437

10.2.2 氢同位素分离原理及所用金属441

10.2 金属氢化物氢同位素分离441

10.2.1 氢同位素分离的意义441

10.3 金属氢化物作催化剂442

10.3.1 利用贮氢合金的催化反应442

10.3.2 用于催化反应的贮氢合金444

10.3.3 贮氢合金在催化反应中的应用444

10.4 其他应用448

10.4.1 贮氢合金贮能发电448

10.4.2 利用贮氢合金变风能为热能448

10.4.3 利用贮氢合金的真空绝热管449

参考文献450