高电化学储氢性能纳米材料

成果编号：13331

价格：面议

完成单位：哈尔滨工程大学

单位类别：211系统院所

完成时间：2014年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：新材料

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发布人：高鹏离线

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随着电子信息产业飞速发展，电子产品趋于功能复杂化、尺寸小型化、重量轻型化，这对提供电力的电池提出了更高的要求。电子信息产业发展带来的市场需要，以及能源危机和环境危机带来的紧迫感，极大地推动了新型绿色环保电池技术的发展及其产业化进程。新型金属氢化物镍电池是我国具有较强资源优势的高科技产品，在国际市场具有较强的竞争优势。2009年工信部公布新能源汽车以镍氢电池为主导；该规则首次指出镍氢电池的重要性超越锂电池，成为未来我国新能源汽车的发展方向。2011年通用汽车决定在锂电池的技术尚没有取得跨越式突破之前将镍氢电池列为电动汽车的主要发展目标。我国在纯电池(驱动)电动车(BEV)、混合型电动车(HEV)用高容量镍氢电池领域的研究和开发亟待展开。本项目将在申请人以往研究基础上重点开发及研制新型高容量镍氢电池关键材料，即高容量电化学储氢合金材料。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新材料

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

综合介绍

创新要点

(1) 原子和分子水平层面：从量子化学理论出发，开展氢与材料相互作用的计算模拟，建立储氢材料的成分结构设计理论，指导新型电化学储氢材料的设计开发。 (2) 组织结构层面：利用先进的成分、结构测试技术，揭示储氢材料成分、结构和储氢性能的关系，阐明储氢材料的吸/放氢反应机理，实现对储氢材料性能的调控。关键技术： (1) 采用高能物理化学方法，结合低温水热或溶剂热、超声辅助、气相沉积等合成制备技术，合成M-C-B纳米结构材料，降低它们的晶粒尺寸；根据晶体学晶格匹配及晶体生长理论，通过调整反应时间、温度、压力、添加表面活性剂等工艺参数控制一维阵列结构的生长。 (2) 考察生长环境（能量场、水相、醇相、有机相、气相）和工艺参数（表面活性剂、反应温度、反应时间、压力等）对纳米结构生长的影响，对其形成机制作进一步深入的研究，建立相应的生长模型。 (3) 采用正交法研究不同充放电流（0.1C~10C）下材料的储氢参数，包括：储氢量大小，循环寿命，充放氢速率，开路电压等。结合比表面分析将材料的组成-形貌-尺寸-储氢性能有机地联系起来，建立相关模型，探索其储氢性能的最优点。

技术指标

无

其他说明

项目成熟情况目前课题组已开发出国际最高电化学储氢性能的过渡金属氧化物纳米材料，国际领先的金属基电化学储氢材料。这些材料的开发均采用低成本、低耗能合成技术，同时实现材料性能的极大化。应用范围镍氢电池、储氢材料。

完成人信息

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