Microstructure characterization and hydrogen storage properties study of Mg2Ni0.92M0.08 (M = Ti, V, Fe or Si) alloys
Mg2Ni0.92M0.08（M=Ti、V、Fe或Si）合金的组织表征和储氢性能研究
在本研究中，通过湿法研磨和烧结成功地制备了与Ti、V、Fe和Si独立合金化的Mg2Ni型化合物。尽管这些合金化的Mg2Ni化合物表现出与纯Mg2Ni类似的储氢机制，但Ti、V或Fe溶解到Mg2NiH4晶格中对氢从额外的MgH2解吸具有相当大的催化作用。进一步的结构研究清楚地表明，用Ti代替Ni可以抑制微孪晶低温相（LT2）的形成并促进高温相（HT）的形成，从而显著改善Mg2Ni0.92Ti0.08-H系统的氢解吸动力学。
图1 研磨Ni0.92(M0.08)（M=Ti、V、Fe或Si）固溶体的XRD图谱
图2 观察到的烧结Mg2Ni0.92M0.08（M=Ti、V、Fe或Si）合金的XRD图谱的细化结果
图3 氢化Mg2Ni0.92M0.08（M=Ti、V、Fe或Si）样品的XRD图谱
图4 （a）活化的Mg2Ni0.92M0.08（M=Ti、V、Fe或Si）样品在300°C下吸氢，（b）在300°C和（c）250°C下脱氢的动力学曲线
图5 Mg2Ni0.92M0.08（M=Ti、V、Fe或Si）样品的氢解吸Arrhenius图
结论
采用固溶体与烧结相结合的方法制备了Mg2Ni0.92M0.08（M=Ti、V、Fe或Si）合金。Mg2Ni晶格中的Ni原子已成功地被Ti、V或Fe部分取代，因此这些合金含有Mg2Ni型化合物和额外的Mg。氢吸收/解吸过程中的相演变表明，含Ni的Mg2Ni化合物被Ti、V或Fe取代，具有类似于Mg2Ni的储氢机制。此外，这些具有Ni的Mg2NiH4型氢化物被Ti、V或Fe取代，在氢从额外的MgH2解吸方面表现出比Mg2NiH3更好的催化效果，导致解吸动力学显著增强。特别是，Mg2Ni0.92Ti0.08-H系统在更低的温度（250°C）下表现出快速的氢解吸，因为用Ti代替Ni不仅抑制了LT2相的形成，而且促进了HT相的形成。
