镁镍储氢合金材料的研究
两种储氢金属合金的比较研究
两种储氢金属合金的比较研究储氢作为一种新型能源，一直是科学家们研究的重点。
对于光伏、风能等可再生能源而言，储氢作为一种调节能源供应的方式，同样非常重要。
在各种储氢材料中，储氢金属合金是一种比较常见，且具有良好储氢性能的材料。
本文将介绍两种常见的储氢金属合金，并对此进行比较研究。
1. 第一种储氢金属合金：Mg-Ti-A的合金Mg-Ti-A合金是一种将镁和钛作为基底材料的储氢金属合金。
其中，A通常是指其他金属元素，例如Ni、Cu等。
这种金属合金不仅具有良好的储氢性能和重量轻的特点，而且适用范围较广，比如可以用于制造储氢罐等。
在制造过程中，Mg-Ti-A合金中的元素是以比例精确混合的，并进行热压变形和退火处理，以获得良好的晶体结构和储氢性能。
Mg-Ti-A合金的储氢性能非常优秀。
它的储氢容量可以达到7.0-7.6 wt.%，充氢速率和放氢速率都非常快，同时也具有良好的重复性，能够多次充放氢，依然能够维持较好的储氢性能。
2. 第二种储氢金属合金：Ti-Si-Y的合金Ti-Si-Y合金是一种将钛、硅和稀土金属钇作为基底材料的储氢金属合金。
相比于Mg-Ti-A合金，Ti-Si-Y合金的储氢容量更高，但总体上适用范围比较窄，主要用于制造储氢材料、电池材料等。
Ti-Si-Y合金的制造过程主要包括反应烧结、冷却、拔锥拉伸和动态热量分析等步骤。
这些步骤可以获得良好的晶体结构和储氢性能。
Ti-Si-Y合金的储氢性能非常优秀。
它的储氢容量可以达到3.7 wt.%，充氢速率和放氢速率也非常快，但是在多次循环的过程中容易出现性能下降的问题，需要重新进行热处理。
3. 两种合金的比较研究通过以上对两种储氢金属合金的介绍，我们可以发现它们有着许多共性，例如良好的储氢性能、重量轻等，但也存在一些不同之处。
首先，两种合金的储氢容量有一定的差异，Mg-Ti-A合金的储氢容量可以达到7.0-7.6 wt.%，而Ti-Si-Y合金的储氢容量则只有3.7 wt.%。
镍氢电池用高性能储氢合金的研究
镍氢电池用高性能储氢合金的研究随着社会经济的发展,化石能源的消耗不断提高,人类所面临的能源危机和环境污染等问题也变得愈发严峻。
为解决上述人类所面临的重大难题,迫切需要探索和发展绿色环保的新型可持续能源技术。
电动汽车作为新能源技术的重要代表,在扩展能源来源渠道和改善环境污染等方面具有十分重要的战略意义。
然而,电动汽车的普及和推广却受到多重因素的制约,如成本过高、低温环境下充放电困难、续航里程短、充电时间长等。
电动汽车的能量存储和转换装置,主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池等。
其中,镍氢电池作为一种成熟的二次电池,具有安全性高、低温性能优良、组装性能好、耐滥用、可回收价值高、环境友好等优点,在新能源汽车、电动工具、消费电子、应急装置、军事装备等领域得到广泛的应用。
然而,由于相对较低的比能量,使其在与锂离子电池的市场竞争中处于劣势的地位。
为提高镍氢电池的市场竞争力,改善镍氢电池的循环寿命和放电容量是极为必要的。
众所周知,作为镍氢电池的负极材料,储氢合金是制约其性能的关键因素,传统的商用储氢合金MmNi<sub>3.55</sub>Co<sub>0.75</sub>Mn<sub>0.4</sub>Al<sub>0.3</sub>,其半电池循环寿命仅有500周左右,这严重制约了镍氢电池使用成本的进一步降低。
本文通过理论分析和相关实验的设计,确定了影响储氢合金循环寿命的主导性因素,并进一步研究了储氢合金的腐蚀机理,澄清了储氢合金容量衰减的机制及其关键影响因素,先后开发出半电池循环寿命为1407和2415周次的超长循环寿命储氢合金。
另外,针对上述储氢合金的放电容量随着循环寿命的提高而降低的问题。
通过理论分析,提出改善储氢合金放电容量和循环寿命的设计原则,利用调控合金化学计量比和Mg含量的方法,实现Mg对合金内部Ni结构位置的精准替代,从而实现合金容量和循环寿命同时提升的目的。
《掺杂氧化物对Mg2Ni储氢合金电化学性能的影响》范文
《掺杂氧化物对Mg2Ni储氢合金电化学性能的影响》篇一一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益严重，储氢合金因其高效、环保的储氢特性成为了研究的热点。
Mg2Ni储氢合金作为其中一种重要的储氢材料，具有较高的储氢容量和良好的循环稳定性。
然而，其电化学性能仍需进一步提高以满足实际应用的需求。
近年来，通过掺杂氧化物来改善Mg2Ni储氢合金的电化学性能成为了一个重要的研究方向。
本文将探讨掺杂氧化物对Mg2Ni储氢合金电化学性能的影响。
二、文献综述在过去的研究中，许多学者对掺杂氧化物改善Mg2Ni储氢合金电化学性能进行了探索。
研究发现，掺杂适量的氧化物能够提高合金的导电性、改善合金的表面结构、增强合金与电解液的相容性等，从而提升其电化学性能。
然而，掺杂氧化物的种类、掺杂量以及掺杂方法等因素对合金性能的影响尚需进一步研究。
三、实验方法本文采用化学共沉淀法，以Mg、Ni、不同种类的氧化物为原料，制备了不同掺杂量的Mg2Ni储氢合金。
通过XRD、SEM 等手段对合金的物相结构和形貌进行表征，同时采用电化学测试方法对其电化学性能进行评估。
四、实验结果与讨论1. 物相结构和形貌分析XRD结果表明，掺杂氧化物后，Mg2Ni储氢合金的物相结构发生了变化，合金的结晶度得到提高。
SEM观察显示，掺杂氧化物能够改善合金的表面形貌，使其表面更加均匀、致密。
2. 电化学性能分析电化学测试结果表明，掺杂氧化物能够显著提高Mg2Ni储氢合金的放电容量、放电平台性能和循环稳定性。
其中，掺杂适量的某种氧化物能够使合金的放电容量提高约XX%，同时放电平台性能和循环稳定性也得到了显著改善。
这主要是因为掺杂氧化物能够提高合金的导电性，改善合金与电解液的相容性，从而提高了其电化学性能。
五、不同种类掺杂氧化物的影响本文还研究了不同种类掺杂氧化物对Mg2Ni储氢合金电化学性能的影响。
实验发现，不同种类的氧化物对合金的性能影响存在差异。
例如，某些氧化物能够显著提高合金的放电容量和循环稳定性，而另一些氧化物则对合金的性能改善效果不明显。
《掺杂氧化物对Mg2Ni储氢合金电化学性能的影响》范文
《掺杂氧化物对Mg2Ni储氢合金电化学性能的影响》篇一一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益严重，储氢合金因其高能量密度和环保性成为研究热点。
其中，Mg2Ni储氢合金因其独特的物理和化学性质在能源存储领域展现出巨大潜力。
然而，其电化学性能的改善仍需进一步研究。
本文旨在探讨掺杂氧化物对Mg2Ni储氢合金电化学性能的影响，以期为储氢合金的优化提供理论依据。
二、文献综述近年来，众多学者对储氢合金的电化学性能进行了广泛研究。
对于Mg2Ni储氢合金而言，掺杂是提高其电化学性能的一种有效手段。
掺杂元素可以改变合金的电子结构、晶体结构和表面性质，从而提高其电化学性能。
目前，已有研究报道了多种元素掺杂对Mg2Ni储氢合金的影响，如稀土元素、过渡金属元素等。
然而，关于掺杂氧化物的研究尚不够充分。
三、研究方法本研究采用掺杂氧化物的方法，对Mg2Ni储氢合金进行改性。
具体而言，选择不同的氧化物（如TiO2、ZnO等）作为掺杂剂，将其与Mg2Ni合金进行共沉淀反应，制备出掺杂氧化物的Mg2Ni储氢合金。
然后，通过电化学测试手段，如循环伏安法、恒流充放电测试等，对改性前后合金的电化学性能进行对比分析。
四、实验结果与讨论1. 实验结果通过电化学测试，我们发现掺杂氧化物后的Mg2Ni储氢合金在放电容量、充放电循环稳定性等方面均有显著提高。
具体而言，掺杂TiO2的Mg2Ni合金在首次放电容量、循环稳定性等方面表现出较好的性能；而掺杂ZnO的Mg2Ni合金在充放电速率、内阻等方面有所改善。
2. 讨论掺杂氧化物对Mg2Ni储氢合金电化学性能的影响主要体现在以下几个方面：首先，氧化物掺杂可以改变合金的电子结构，提高其导电性；其次，氧化物掺杂可以改善合金的晶体结构，使其具有更好的结构稳定性；最后，氧化物掺杂可以改变合金的表面性质，提高其与电解液的相容性。
这些因素共同作用，使得掺杂氧化物后的Mg2Ni储氢合金在电化学性能方面得到显著提高。
储氢材料的原理解析与研究进展
氢是一种清洁的可再生能源。
储氢材料作为一种可逆的氢元素存储材料，在现代及未来的应用十分广泛。
对于储氢材料性质的研究，将会更好地推动我国相关研究领域的进步。
随着近年来我国经济的不断发展，能源消耗也在大幅度增加，化石能源储量减少，并产生一系列的环境问题，所以寻找一种安全可靠的绿色清洁能源是必然趋势，而氢元素一直是能源系列中的“宠儿”。
由于氢能是一种可循环利用的清洁能源，将在我国能源转换中扮演重要角色。
近年来，氢能产业从行业圈内逐渐走向大众视野，被认为是具有发展潜力的新型产业。
目前唯一存在的应用问题是氢能源的存储技术问题，为了解决这一问题，储氢材料正式问世，利用金属络合物储存氢能，其质量百分密度较高且具有一定的可逆性，实现了储氢材料的正式应用，而此类材料的具体应用也可以更好地推动相关领域的发展。
氢能的储存方式分析氢能是目前发现的能源体系中储量丰富且无公害的清洁能源，是理想化石燃料替代品，而且氢能在燃烧后的生成物只有水，对我国实现“碳达峰”“碳中和”等目标具有重要意义。
在氢能的应用体系中，氢能的存储制约了氢能走向实用化和规模化。
为了解决这一问题，诞生了储氢材料理念。
目前，有3种主要的储氢方式，分别为高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢。
1高压气态储氢高压气态储氢是目前应用广泛、相对成熟的储氢技术，即通过压力将氢气液化至气瓶中加以储存。
该技术的优点在于，其充装释放氢气速度快，技术成熟及成本低。
而其缺点在于：一是对储氢压力容器的耐高压要求较高，商用气瓶设计压力达到20 MPa，一般充压力至15 MPa；二是其体积储氢密度不高，其体积储氢密度一般在18～40 g/L；三是在氢气压缩过程中能耗较大，且存在氢气泄漏和容器爆破等安全隐患问题。
2低温液体储氢为了解决高压气体储氢体积储氢密度低的问题，人们提出了液态储氢的概念，低温液态储氢将氢气冷却至-253℃，液化储存于低温绝热液氢罐中，储氢密度可达70.6 kg/m3，体积密度为气态时的845倍。
《石墨烯与FeB对Mg2Ni储氢合金的复合改性及其电化学性能研究》范文
《石墨烯与FeB对Mg2Ni储氢合金的复合改性及其电化学性能研究》篇一石墨烯与FeB对Mg_{2}Ni储氢合金的复合改性及其电化学性能研究一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益突出，新型能源材料的研究与开发显得尤为重要。
其中，储氢合金因其高能量密度、长循环寿命和环保性等优点，在电动汽车、智能电网储能系统等领域具有广阔的应用前景。
Mg_{2}Ni储氢合金作为其中的一种，其电化学性能的改善是研究的热点。
本文着重探讨石墨烯和FeB 对Mg_{2}Ni储氢合金的复合改性及其对电化学性能的影响。
二、材料与方法1. 材料准备- 选取Mg_{2}Ni储氢合金作为基础材料。
- 石墨烯和FeB粉末作为改性剂。
2. 复合改性方法- 采用机械球磨法将石墨烯和FeB与Mg_{2}Ni合金混合，形成复合材料。
- 调整改性剂的含量，以获得最佳性能的复合材料。
3. 电化学性能测试- 利用电化学工作站进行循环伏安测试、充放电测试等。
- 分析改性前后材料的电化学性能参数，如放电容量、充放电循环稳定性等。
三、实验结果与分析1. 复合改性对结构的影响- 石墨烯的加入使得Mg_{2}Ni合金的晶粒细化，提高了材料的比表面积。
- FeB的加入改变了合金的相结构，形成了更有利于储氢的相态。
2. 电化学性能分析- 循环伏安测试显示，改性后的材料具有更高的放电容量和更好的充放电可逆性。
- 充放电测试表明，随着石墨烯和FeB含量的增加，材料的初始放电容量和循环稳定性均有所提高。
其中，当石墨烯和FeB 的含量达到某一最佳比例时，材料的电化学性能达到最优。
3. 性能优化与机理探讨- 通过调整石墨烯和FeB的比例，可以优化材料的电化学性能。
其中，石墨烯提高了材料的导电性，而FeB则通过改变合金的相结构来提高储氢能力。
- 分析表明，复合改性后的材料在充放电过程中具有更好的动力学性能和更稳定的结构。
这可能是由于改性剂的存在增强了材料的电子传输能力和氢在材料内部的扩散速率。
新材料论文——储氢材料x
储氢合金摘要：近年来,随着科技的快速发展和社会的进步,人类对能源的消耗与依赖越来越明显，改变能源机构已成为迫在眉睫的问题。
显然,氢气这种高效绿色能源必将登上历史舞台，但是氢气的储存和运输都需要解决很多的问题才能够得以实现,本文就金属储氢原理以及金属储氢的应用发展前景做了介绍。
关键词：储氢合金研究制备发展前景一.储氢材料的发展20世纪6０年代,出现了能储存氢的金属和合金,统称为储氢合金,这些金属或合金具有很强的捕捉氢的能力，它可以在一定的温度和压力条件下,氢分子在合金(或金属)中先分解成单个的原子,而这些氢原子进入合金原子之间的缝隙中，并与合金进行化学反应生成金属氢化物,外在表现为大量“吸收”氢气，同时放出大量热量。
而当对这些金属氢化物进行加热时,它们又会发生分解反应,氢原子又能结合成氢分子释放出来,而且伴随有明显的吸热效应。
２0世纪7０年代,ＬａNi5和Mg2Ｎｉ在荷兰Philiｐs与美国Brｏokｈａven实验室相继被发现具有可逆的吸放氢能力并伴随的一系列物理化学机理变化。
储氢合金的金属原子之间缝隙不大,但储氢本领却比氢气瓶的本领可大多了。
具体来说，单位体积储氢的密度，是相同温度、压力条件下气态氢的１00０倍,也即相当于储存了1０0０个大气压的高压氢气。
由于储氢合金都是固体，既不用储存高压氢气所需的大而笨重的钢瓶，又不需存放液态氢那样极低的温度条件,需要储氢时使合金与氢反应生成金属氢化物并放出热量，需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来,如同蓄电池的充、放电，因此储氢合金不愧是一种极其简便易行的理想储氢方法。
二，储氢合金的分类储氢合金按组成元素的主要种类分为: 稀土系、钛系、锆系、镁系四大类；按主要组成元素的原子比分为:AＢ5型、ＡB2型、ＡB型、A2B型, 另外也可按晶态与非晶态, 粉末与薄膜进行分类。
2．1 稀土系储氢合金稀土系储氢合金以LａNｉ５为代表,可用通式AＢ５表示，具有CaCｕ5型六方结构。
《掺杂氧化物对Mg2Ni储氢合金电化学性能的影响》范文
《掺杂氧化物对Mg2Ni储氢合金电化学性能的影响》篇一一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益严重，储氢合金因其高效、环保的储氢特性而备受关注。
其中，Mg2Ni储氢合金因其高储氢容量和良好的循环稳定性，成为当前研究的热点。
然而，纯Mg2Ni储氢合金的电化学性能仍需进一步优化，特别是通过掺杂不同氧化物来改善其性能的研究日益受到重视。
本文将就掺杂氧化物对Mg2Ni储氢合金电化学性能的影响进行详细探讨。
二、文献综述Mg2Ni储氢合金的电化学性能研究已有较多报道，主要集中在其储氢容量、充放电循环稳定性以及电导率等方面。
掺杂氧化物可以改善合金的微观结构，提高其电化学性能。
例如，某些金属氧化物如Al2O3、TiO2等被证实可以有效地提高Mg2Ni储氢合金的电导率，从而提高其充放电性能。
此外，掺杂氧化物还可以通过改变合金的相结构，进一步提高其储氢容量和循环稳定性。
三、研究内容1. 材料制备本文采用机械合金化法制备了不同比例的掺杂氧化物（如Al2O3、TiO2等）的Mg2Ni储氢合金。
通过改变掺杂比例，得到一系列不同成分的合金样品。
2. 实验方法采用电化学工作站对所制备的合金样品进行充放电测试，分析其充放电性能、循环稳定性等电化学性能。
同时，利用XRD、SEM等手段对合金的微观结构和相组成进行分析。
3. 实验结果与讨论（1）掺杂氧化物对充放电性能的影响：实验结果显示，适量掺杂Al2O3、TiO2等氧化物的Mg2Ni储氢合金具有更高的充放电容量和更好的循环稳定性。
这主要是因为掺杂氧化物可以改善合金的微观结构，提高其电导率，从而提高了充放电性能。
（2）掺杂比例的影响：随着掺杂比例的增加，合金的电化学性能先提高后降低。
这可能是因为适量的掺杂可以优化合金的相结构和微观结构，但过多的掺杂可能导致相分离或结构恶化，反而降低电化学性能。
（3）微观结构分析：XRD和SEM分析表明，掺杂氧化物可以改变合金的相组成和微观结构。
适量掺杂氧化物可以使得合金中的Mg和Ni原子分布更加均匀，有利于提高电化学性能。
Mg_RE_Ni系镁基储氢材料的特性与制备_王宏宾
2. 2
纳米晶结构
16］ Fujii 等［15 ， 认为， 设计和最优化纳米结构的镁基合金及其氢化物， 即纳米晶结构， 可提升其储氢 ［17］ 性能。纳米晶结构 的材料有大量的晶界， 晶界处原子排列紊乱、 能量高（ 产生晶界能） ， 从而使氢 化物 相 的 成 核 位 优 先 在 母 相 晶 界 上 形 成 。 纳 米 晶 存 在 较 多 的 晶 体 缺 陷 ， 氢原子沿着晶界扩散的速度
［1］
氢能源因其可再生性 、 高 燃 烧 值 和 良 好 的 环 保 效 应， 已经成为未来最具发展潜力的能源之一
。
未来氢能将在燃氢汽车 、 燃料电池和电力静态储能等诸多领域大有作 为 。 氢 的 储 存 技 术 是 氢 能 应 用 的 重要环节， 是氢能利用走向实用化和规模化的关键之一 。 镁基合金储氢材料的储氢容量大 （ MgH 2 的理 论储氢容量为 7. 6 （ wt ） % ） 、 储氢过程可逆 、 滞后效应最小， 因而成为最有潜力的储氢材料之一 。 传统的
青海省科技厅基金项目（ 0841051026 ） 资助 20101210 收稿， 2011 0511 接受
· 904·
化学通报
2011 年 第 74 卷 第 10 期
http ： / / www． hxtb． org
和稀土元素的 Mg-RE-Ni 合金储氢材料中， 元素本身以及形成的金属间化合物均能对材 料 吸 / 放 氢 起 到
［8］ ［9］ 并 且 作 为 MgH 2 的 成 核 位 。 Shang 等 采 用 机 械 合 金 化 法 制 备 出 了 活性氢原子输运到反应物表 面，
镁合金储氢
镁合金储氢随着能源危机的日益严峻和环境问题的突出，寻找替代燃料成为了人们关注的焦点。
其中，氢能作为一种清洁、高效的能源储存和利用方式备受瞩目。
而镁合金作为一种理想的储氢材料，因其丰富的储氢容量和良好的可逆性而备受关注。
镁合金是一种由镁和其他金属元素组成的合金，具有轻质、高强度和良好的导热性等优点。
镁合金的储氢性能主要体现在其晶格结构中的空隙中，氢原子可以吸附和储存。
这种物理吸附储氢的方式使镁合金具有较高的储氢容量，这也是它成为理想储氢材料的重要原因之一。
然而，镁合金在储氢过程中也存在一些问题。
首先，镁合金的储氢速率相对较慢，需要较长的时间来实现吸附和释放氢气。
其次，镁合金在常温下对氢气的储存能力较低，需要通过加热或加压等方法来提高储氢性能。
此外，镁合金还存在着易氧化、易腐蚀等问题，这对其在实际应用中的稳定性和可靠性提出了一定挑战。
为了解决这些问题，研究者们进行了大量的努力。
一方面，他们通过合金化改性来提高镁合金的储氢性能。
通过引入其他金属元素，如铝、锰等，可以显著提高镁合金的储氢容量和储氢速率。
另一方面，他们也研究了合适的储氢条件，如温度、压力等参数的优化，以提高镁合金的储氢性能。
此外，研究者们还开发了一些包装材料和储氢装置，以提高镁合金的稳定性和可靠性。
镁合金储氢技术的应用前景广阔。
首先，镁合金储氢技术可以作为一种清洁、可再生的能源储存方式，用于替代传统的燃料储存方式。
其次，镁合金储氢技术可以应用于电动汽车、移动设备等领域，提供更高能量密度和更长的续航里程。
此外，镁合金储氢技术还可以应用于微型燃料电池、燃料电池汽车等领域，为新能源技术的发展提供支持。
然而，镁合金储氢技术还存在一些挑战和问题。
首先，镁合金的制备成本相对较高，限制了其在大规模应用中的推广。
其次，镁合金储氢装置的设计和制造也面临一定的困难，需要进一步的研究和改进。
此外，镁合金储氢技术的安全性和环境影响也需要深入研究和评估。
镁合金储氢技术作为一种新型能源储存和利用方式，具有广阔的应用前景。
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镁-镍储氢合金材料的研究 前言：Mg-Ni合金是最重要的镁系储氢合金之一，对镁镍合金的研究很能代表镁基合
金的发展。其中镁是吸氢相，镍是吸氢过程中的催化相，Ni的加入不仅大大地改善了纯Mg的吸放氢热力学和动力学性能，同时还保持了其吸放氢容量大的优点。它这种优越性已经引起世界各国的广泛研究，并取得一定成果。 一、镁基储氢合金储氢的基本原理
镁系储氢合金具有储氢量高，低成本，轻质化等优点。在300～400。C和较高的氢压下，镁可与氢气直接反应，反应生成MgH2 。 MgH2在287。C时的分解压为101.3kPa，其理论含氢量（质量分数）可达7.65% ，
具有金红石结构，性能比较稳定。由于纯镁吸氢和放氢速率都很慢，而且放氢温度高，因此人们很少用纯镁来存储氢气，而是通过合金化或制成复合材料的办法来改善镁的充放氢性能。 二、镁镍储氢合金（Mg2Ni）介绍及性能特点
镁基储氢合金是最有潜力的金属氢化物储氢材料之一, 近年来已引起世界各国的广泛关注。过渡金属、稀土金属和碱土金属是3类主要考虑的合金化元素。过渡金属中，Ni被认为是最好的合金化元素。因为根据Miedema规则，储氢合金最好由一个强氢化物形成元素和一个弱氢化物形成元素组成。Ni与氢的结合力较弱，氢化物形成焓低，Mg2Ni吸氢后形成Mg2NiH4，形成焓为-64．5kJ／mol·H2，较MgH2低。Ni对氢分子具有催化
活性，在电化学储氢中，过多的Ni还具有抗阳极氧化的能力。 Mg2Ni氢化后结构发生较大变化，由六方晶胞膨胀并重组为萤石结构的高温相(>250℃)，而低温相由高温相发生轻微的扭曲形成。一般认为Mg2NiH4是一种配位氢化物，H与低化合价过渡金属Ni组成[NiH4]4-配位体，而电负性较低的Mg原子贡献两个电子以稳定配位体结构。因此H并不是存在于Mg2NiH4晶格的间隙。
镁镍基储氢材料具有以下几个特点: (1)储氢容量很高, Mg2NiH4 的含氢质量分数w达到3.6%;(2)镁是地壳中含量为第六位的金属元素, 价格低廉, 资源丰富; (3)吸放氢平台好; (4)无污染.
近年来，对Mg2Ni型合金的性能研究表明，它的理论放电容量接近1000mAh/g，远高于当前主要商用LaNi5型合金(放电容量仅为370mAh/g)。可见，Mg2Ni型合金在Ni—Mg电池的电极材料应用方面将有着巨大的潜力。
三、镁镍储氢合金（Mg2Ni）的制备方法 （1）高温熔炼法：
这是一种比较传统的合金制备方法。将几种金属块或金属粉米按化学计量比配合，经熔炼后就可以得到单相或多相金属间化合物。采用熔炼法时必须根据所制各化合物的熔点、蒸气压及与气体的反应，相应地确定所用的热源，调整熔炼保护气氛等。另外，若使用的金属粉末，熔炼前必须先预压成型及预烧结。熔炼采用的热源可以是电阻加热、高频感应加热、弧光式真空高温熔炼和悬浮熔炼等。由于镁的熔点(923K)和镍金属熔点相差较大，镁蒸汽压高，用传统的熔炉技术很难制备成分均匀的Mg2Ni合金。 (2)置换扩散法 置换扩散法是利用金属镁的化学活泼性设计的一种制备镁基储氢合金的有效方法，这种方法是将镁锉屑溶解在无水NiCl2：或CuBr及干燥过的二甲基甲酰胺或乙腈中，搅拌2～3小时，通过置换反应，镍或铜平稳地沉积在镁上。然后将所得产物真空干燥后，放入高温炉中在氢气氛下，于500～580℃保温2—3h进行热扩散使合金均匀化，既可得到灰黑色粉末状 Mg2Ni或Mg2Cu。反应按下式进行： 置换扩散法方法简单，制得的合金成分均匀，所得产物是粉末状固体，氢化时不必粉碎，合金表面物理性能较好，较易加氢活化，使吸、放氢速度加快，同时氢化物的热分解温度明显降低(其中，用这种方法合成的MgNiH4的分解温度在245℃左右，具有优异的吸放氢性能）。 (3)氢化燃烧法
燃烧法合成是利用高放热反应的能量使化学反应自发地持续下去，从而实现材料合成与制备的一种方法。燃烧合成制造Mg2Ni合金的方法大致为：将摩尔比例为2：l的镁粉和镍粉混合均匀后，割成压块，点燃压块的一端，通过一个放热的固固反应，很快就可给出纯的Mg2Ni，在燃烧合成的基础上，使镁镍混合物压块在氢气氛中通过燃烧合成直接制备镁镍氢化物的方法也已被提出，这种方法即“氢化燃烧合成”。
与其它制备镁基储氢合金的方法相比，该法工艺简洁，产晶纯度高，容易氢化，不需要活化过程。合金合成后即可吸放氢，而且效果很好。
(4)机械合金化法（MA) 机械合金化法是七十年代发展起来的一种用途广泛的材料制备技术，将欲合金化元素粉末混合起来，，在高能球磨机中长时间球磨，将回转机械能传递给金属粉末，依靠球磨过程中粉末的变形产生复合，并发生扩散和固态反应而形成合金粉末。MA的最大优点是可以方便地控制合成材料的成分与微观结构，制备出具有纳米晶，非晶和过饱和固溶体等亚结构的材料，而这些结构对提高储氢合金的储氢性能很好的效果。机械合金化技术在储氢合金制备上的应用开始于80年代中期，过去十几年机械合金化方法被广泛地应用制备各种储氢合金，在改善储氢合金的性能方面取得了重要进展。用传统的熔炼技术很难制得成分均匀的Mg2Ni合金，而用机械合金化法可以制得成分均匀的Mg2Ni合金，且其性能比用传统的熔炼技术制备的合金好。 四、镁镍储氢合金（Mg2Ni）的改性
很多研究工作者发现，在Mg2Ni合金中添加第三种元素 M可以改善Mg2Ni的储氢性能，有些元素可以使吸放氢温度进一步降低,有些则改善了吸放氢的动力学性能,比较典型的添加元素有铜、锌、 钯、铬、锰、钴、镍、镁、锆、钒和很多镧系元素。总的来看 在Mg2Ni形式的合金中，主要是 M部分取代镍。第三种元素M所占的比例较小 一般小于15%。
有人发现对于三元Mg1.9M0.1(M=B，A1．Si)NiH4，氢未进入间隙位置。但是在四元Mg1.9M0.1(M=B，Al，Si，Ca)Ni0.8Cu0.2H4内发现了晶胞体积与氢平衡压的反比例关系，这表明同时对Mg和Ni进行合金化改变了氢和金属的相互作用。根据上述规律，同时考虑到Ni对平衡压有显著的影响，因此在选择合金化元素时可以有的放矢，选择那些使氢更容易进入间隙位置的替代元素，从而有可能降低合金的吸放氢温度。
添加第三种元素之后的Mg2Ni合金有以下几个特点： （1）降低了反应的热效应，Mg2NiH4的摩尔生成热为64.5kJ/mol，添加M元素之后生成热有所降低，如添加Cu元素，氢化物的生成热降低到53.2kJ/mol；
（2）提高了储氢材料的充放氢性能，放氢温度有所降低，如加入铜之后 放氢温度降低为227℃。Mg2Ni加入铜元素之后，通过机械合金化的方法制成非晶，然后在真空条件下晶化，使其转化为纳米晶，使该样品的吸放氢性能得到了很大的改善。同样添加Co、Fe、Cr、V、Zn等元素 也可不同程度降低氢化物的生成热和放氢温度 ；
（3） 添加M元素之后，吸氢的容量有所降低，这是由于添加第三种元素之后，镁所占的比例进一步缩小，导致储氢容量的下降。
五、镁镍储氢合金（Mg2Ni）应用研究进展 镁镍储氢合金由于储氢容量大、重量轻以及地球上氢气储量大而有着广阔的应用前景。一般讲镁基储氢材料可以用来提纯分离、热泵、恒温系统、同位素分离、温度传感器、燃料电池氢源等方面。从目前看，镁镍储氢合金的成本与天然气，汽油等比较还较高 而且镁镍储氢合金材料的充放氢热效应很大，放氢温度一般在300℃也给使用带来了困难。 （1）、镁镍储氢合金储氢器的应用研究现状
镁基储氢材料的各种应用都离不开储氢容器。为了能够达到应用具有较大储氢容量的镁基材料的目的，有些研究工作者曾尝试用联合应用储氢材料的方法，以克服镁基材料在应用方面的不足。如联合使用FeTi-Mg2Ni等，有公司开发的FeTi-Mg2Ni联合应用方案就是利用汽车发动机废气的余热来加热Mg2Ni使其放氢。另一种比较直接的方法就是在储存材料的容器箱内留有少量氢气，放氢时点燃氢气 用其燃烧产生的热量来达到放氢的目的。有人设计的装置，使用镍包覆的镁作为储氢合金，储氢量最大为6.5%，用于燃烧掉的氢气占总储量的57%，所以实际储量等于2.8%。
开发储氢器所面临的任务还很多。由于镁镍储氢合金材料充放氢时较大的热效应, 因此镁镍储氢合金材料的应用应该从能量综合利用的角度出发, 充分利用镁镍储氢合金材料充氢时所放出的热量, 从而提高能量有效利用率, 这就需要在储氢器结构上进行合理设计。从填充储氢材料的容器及传热系统看, 应继续提高容器的强度，改进传热效率，优化设计，提高容器的使用寿命，这主要是因为镁镍储氢合金在充放氢过程中易粉化，在气流的吹动下粉末逐渐堆积形成紧实区，即增加了氢气流动的阻力，也会导致容器破坏；同时粉末状氢化物导热性能差，使反应其内部热量传输缓慢，从而降低镁镍储氢合金的充放氢速率，从某种意义上讲，提高粉末状氢化物的传质、传热性能直接关系到储氢材料的充放氢性能的改善。另外填充方式也是提高储氢器寿命的很重要的因素。
（2）、镁镍储氢合金材料电化学性能应用研究现状 目前对镁镍储氢合金电化学性能也展开了一系列的研究工作，并且有可能成为Ni-MH电池中LaNi5的取代者，电极常用材料LaNi5的理论电化学容量是370mAh/g，而Mg2Ni的理论电化学容量为999mAh/g，因此其有着潜在的应用优势。一些研究者发现，通过机械合金化制备的非晶的镁—镍系合金在室温下具有较好的电化学性能，但其随着充放氢次数的增加，放氢量急剧衰减。通过研究发现，衰减的原因主要是合金表面的氧化腐蚀，对于Mg2Ni合金的电化学容量以及循环寿命的试验发现 该两项指标都低于LaNi5 ，主要的原因是：1）Mg2Ni在室温下稳定，不易活化 从而有较高的放氢过电位和低的放氢量；2）与碱性电解液接触或者电极极化，很容易在合金表面形成氧化层，从而阻止电解液与合金中氢的交换转移。有人对Mg0.9-M0.1Ni三元系合金（即部分镁被其它的元素取代）电化学做了系列研究，并且和机械合金化制备的非晶镁—镍合金做了比较，结果表明：1）三元系合金在室温下具有较大的容量，但小于镁—镍合金的容量。2) 利用Ni、Co、Ti、Si对部分Mg进行取代，该合金系具有良好的循环稳定性。
对于镁镍储氢材料的电极应用来讲，主要的障碍是镁及合金在碱性溶液中易被腐蚀，因此，现在研究的重点是如何防腐以及提高循环寿命。
六、镁镍储氢材料研究主要发展方向 镁镍储氢材料研究目前的重点主要集中在：1）元素取代；2）与其它化合物或单质组成复合体系；3）表面处理；4）新的合成方法。通过对这些方面的研究，能够在一定程度上加快充放氢速度。
在镁镍储氢材料中，元素取代是一种常用的方法。对Mg2Ni系合金进行元素取代，主要的方法是用3d元素部分取代Ni，或者利用主族金属元素部分取代Mg，例如Cu取