高容量镁基储氢材料的制备和吸放氢性能研究的任务书.docx

高容量镁基储氢材料的制备和吸放氢性能研究的任务书
任务书
一、任务背景
氢能作为一种清洁能源，在全球范围内受到重视。储氢技术是氢能产业链中的重要组成部分，是氢能在能源领域广泛应用的关键问题。目前，氢气储存技术主要包括压缩氢气、液化氢气和固态储氢等技术。在这些技术中，固态储氢技术可以实现氢气的高密度储存，从而大大提高氢能的实用性。
高容量镁基储氢材料是一类具有潜力的储氢材料，具有储氢容量大、可再生、安全性高等优点。此类材料包括镁-氢化物体系、镁基亚稳化合物、多元杂化材料等。其中，镁-氢化物体系是一种最为成熟的高容量镁基储氢材料，其理论储氢量高达7.6wt%。然而，该体系存在困扰其应用的问题，如吸放氢速率慢、反应温度高等。
因此，针对高容量镁基储氢材料的制备和吸放氢性能研究具有重要的科学意义和应用前景。
二、任务目标
1.制备高容量镁基储氢材料，包括镁-氢化物体系、镁基亚稳化合物、多元杂化材料等。
2.研究制备材料的结构和性质，包括表面形貌、晶体结构、热力学性质等。
3.研究制备材料的吸放氢性能，包括吸放氢容量、吸放氢速率、反应温度等。
4.探讨制备材料的改性方法，提高其吸放氢性能。
三、任务内容
1.实验条件和要求
本次任务需要在具备实验条件的实验室实施。具体实验条件和要求如下：
（1）实验室应具有防爆、稳定的氢气供应系统；
（2）实验室应具有高温热分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等材料表征和测试设备；
（3）实验操作人员应经过相关安全培训和实验操作指导。
2.实验过程和方案设计
本课题组将采用以下实验过程和方案设计：
（1）制备高容量镁基储氢材料：采用固相反应、气相淀积、水热法等不同方法制备镁-氢化物体系、镁基亚稳化合物、多元杂化材料等高容量镁基储氢材料。
（2）表征和测试制备材料的结构和性质：采用X射线衍射、扫描电子显微镜、氮吸附等表征手段，对制备材料的结构和性质进行测试和分析。
（3）测试制备材料的吸放氢性能：采用高温热重分析、脉冲冷却等测试手段，测试制备材料的吸放氢性能。
（4）改性方法探讨：在制备材料的基础上，采用掺杂、复合等改性方法，进一步提高材料的吸放氢性能。
四、任务要求
1.本次任务要求精益求精，实验参数精确可控，实验数据准确可靠。
2.要求形成完整的实验报告，介绍制备材料的方法、制备过程和实验结果，并对实验结果进行分析和总结。
3.实验要充分考虑安全问题，防止实验过程中发生意外事故。
五、任务进度和预算
1.任务进度：
（1）准备阶段：3个月
（2）实验阶段：12个月
（3）数据收集和分析阶段：3个月
（4）报告编写阶段：1个月
2.预算：本任务的预算为200万元，用于实验材料和设备的购置、实验过程中的运行和维护、实验人员的工资及报酬等方面。
六、任务组成与职责
任务组的成员及职责如下：
1.课题组长：负责整个任务的组织、协调和推进工作，负责任务的报告编写和宣传工作。
2.实验主管：负责实验室的管理和实验人员的日常操作、实验安全和现场环境卫生等工作。
3.实验人员：负责实验过程中的具体操作，数据收集和分析等工作。
4.报告撰写人员：负责撰写实验报告，并整理、分析实验数据。
七、任务成果
1.发表至少3篇高质量SCI论文，或获得至少1项发明专利。
2.申报或参与至少1项国家级及以上重点项目。
3.参加国内外相关学术会议，并做相关报告。
4.完成实验报告，形成研究成果。