氢在高纯稀土制备中的应用
高纯稀土金属是高端稀土材料的重要原料。氧与稀土元素结合力很强,是稀土金属中最难去除的非金属杂质。我们利用氢等离子体、稀土金属吸氢等方法产生高反应性的原子态氢,有效去除了稀土金属中的微量氧杂质,获得含氧量低于50 ppm的高纯稀土金属Gd和Tb。
☀金属储氢材料

纳米镁基储氢材料及其应用
Nano Energy, 1 (2012) 590-601

高容量Mg-Y电化学储氢材料:全部由吸氢元素构成的储氢合金
Energy Environ. Sci., 11(2018) 1563-1570

室温下快速吸氢的纳米镁基储氢材料
Acta Materialia, 55 (2007) 4585–4591
☀氢在高纯稀土制备中的应用

利用等离子体电弧产生活性原子态氢去除稀土金属中的微量氧杂质.
Int. J. Hydrogen. Energ., 40 (2015) 7943-7948
J. Alloys Compd., 659 (2016) 1-7

利用固溶于稀土金属中的原子态氢去除微量氧杂质
Acta Materialia, 55 (2007) 4585–4591
☀稀土储氢材料调控含氢反应

金属水解电池衍生于经典的镍氢电池,吸氢的同时发电,并将金属水解的热能转化成电能。
Angew. Chem. Int. Ed., 57 (2018) 2219-2223

储氢与NaBH4电化学氧化的耦合:利用稀土储氢材料提高直接NaBH4燃料电池的能效。
J. Mater. Chem. A, 5 (2017) 14310-14318

稀土氢化物——石墨协同储锂:稀土氢化物中负电性的氢可以大幅提高传统锂电石墨负极的容量。
Adv. Mater., 30 (2018) 1704353
☀氢化物制氢技术和燃料电池
氢化物水解反应虽然简单,但将其实用化需要解决氢化物充分转化、减少反应用水、提高制氢反应的可控性和便捷性等一系列问题,涉及材料设计和制备、反应控制、装置设计集成等多个方面。

氢化物制氢材料研究
基于MgH2、NaBH4等高储氢密度氢化物,探索新型氢化物制氢体系和制氢机理,解决氢化物高效转化、反应控制等应用中的关键问题。
Nano Energy, 10 (2014) 337-343
Chem. Commun., 49 (2013) 9437-9439
RSC Adv., 6 (2016) 36863-36869

成果主要优势和特色
1、使用便捷:采用独特的轻质氢化物燃料包设计,可快速整体替换。
2、有效储氢密度高:单个氢化物燃料管重量仅为25 g(包含所有材料和外包装),体积仅50 cm3,能够释放超过20 L氢气,实际有效储氢密度高达5%。
3、安全可控:整个体系氢气压力小于1.2 bar,流量在100-1500 mL/min范围内可调,适用于10-150 W不同功率的燃料电池。