镍对镁基储氢材料球磨制备及性能影响的研究的任务书.docx

镍对镁基储氢材料球磨制备及性能影响的研究的任务书
任务书
一、研究背景
储能技术是未来能源发展的重要方向之一。其中储氢技术是一种可持续、环保的高效能量储存技术。镁基储氢材料具有质量轻、储氢容量大等优点，是近年来备受研究和关注的一种储氢材料。但是，镁基储氢材料的循环稳定性和反应动力学性能仍然需要进一步的提高。
研发高性能的镁基储氢材料，并且增强其反应动力学特性，是提高镁基储氢材料应用性能的重要研究领域。镍是一种常用的催化剂，其添加对镁基储氢材料的储氢性能和反应动力学性能具有非常大的影响。因此，将镍添加到镁基储氢材料中，可以显著提高其储氢容量和反应动力学特性。
本研究将围绕镍对镁基储氢材料的球磨制备和性能影响进行研究。通过对制备不同质量分数镍的镁基储氢材料进行测试，探究镍对镁基储氢材料的储氢性能和反应动力学性能的影响规律，为镁基储氢材料的制备和应用提供理论依据。
二、研究目的
1.理解镍对镁基储氢材料性能的影响规律。
2.研究镍与镁之间相互作用及其对储氢性能和反应动力学性能的影响。
3.探究镍质量分数对镁基储氢材料储氢性能和反应动力学性能的影响。
4.优化镍添加量，提高镁基储氢材料的储氢性能和反应动力学性能。
三、研究内容
1.镁基储氢材料的制备
(1)将所需的重量比例的纯镁和氢化镁粉末加入球磨罐中。
(2)根据设定的镍质量分数，加入相应质量的镍粉末。
(3)球磨10小时，得到球磨粉末。
2.镍对镁基储氢材料储氢性能影响的研究
(1)通过金相显微镜观察不同镍质量分数的铸态样品的微观结构。
(2)使用气相质谱法分析镍与镁之间的化学反应和反应产物。
(3)通过气体吸附仪测定不同镍质量分数的样品的比表面积。
(4)使用恒温吸放氢实验测试不同镍质量分数的样品的储氢容量和储氢反应动力学性能。
3.数据处理
进行实验数据分析和图示，根据实验结果进行数据处理和数据分析，并得出相关的结论。同时，结合扫描电镜和透射电镜等测试手段，进一步观察样品的微观结构和物理化学性能，并进行分析和解释。
四、研究预期成果
1.掌握镍对镁基储氢材料制备的方法和制备过程中镍的分散状态。
2.深入了解镍与镁之间的相互作用机制，掌握镍对镁基储氢材料储氢性能和反应动力学性能的影响规律。
3.确定镍质量分数对镁基储氢材料储氢性能和反应动力学性能的影响，并优化镍添加量以提高储氢性能和反应动力学性能。
4.提高镁基储氢材料的储氢容量和反应动力学性能，为实现镁基储氢材料的应用提供技术支持和理论依据。
五、研究方案
1.研究时间：6个月。
2.实验条件：球磨机、透射电镜、扫描电镜、气相质谱仪、气体吸附仪等。
3.数据处理：使用Matlab等软件对实验数据进行处理。
4.研究步骤：
(1)熟悉镁基储氢材料的制备方法和球磨技术。
(2)制备不同质量分数的镍添加镁基储氢材料。
(3)进行循环稳定性测试和反应动力学测试，并完成表征和分析。
(4)优化镍添加量，提高镁基储氢材料的储氢性能和反应动力学性能。
(5)进行数据处理，得出结论。
6.预期经费：10万元。
六、研究意义
镁基储氢材料作为一种低成本、环保的储氢材料，在绿色能源发展和节能减排等方面具有非常广泛的应用前景。本研究将围绕镍对镁基储氢材料的球磨制备和性能影响进行探究，可以深入揭示镍与镁之间的相互作用机制，为镁基储氢材料的制备和应用提供理论依据。同时，通过优化镍添加量，提高镁基储氢材料的储氢性能和反应动力学性能，进一步促进其应用推广。