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第一章 绪论 1

1.1 贮氢材料的发展和分类 1

1.1.1 贮氢材料的发展概况 1

1.1.2 贮氢材料的分类 2

1.2 贮氢材料的研究进展 3

1.2.1 贮氢材料受到各国的重视 3

3.2.2 氯化物还原法 4

1.2.2 主要贮氢材料的研究进展 4

参考文献 7

第二章 新能源中的氢与氢能系统 9

2.1 开发氢能的重要性 9

2.1.1 新能源是持续发展的基础 9

2.1.2 氢能是理想的二次能源 10

2.2 氢能系统 12

2.3 氢能技术 12

2.3.1 氢及其性质 12

2.3.2 制氢原料 15

2.3.3 制氢技术 16

2.3.4 制氢能源 20

2.3.5 贮氢技术 20

2.3.6 输氢技术 23

2.3.7 氢的利用技术 25

参考文献 29

第三章 二元金属氢化物及应用技术 31

3.1 氢化物分类及性质 31

3.1.1 离子型或类盐型氢化物 32

3.1.2 金属型氢化物 33

3.1.3 共价型或分子型氢化物 34

3.1.4 边界氢化物 34

3.2 二元金属氢化物的制取方法 35

3.2.1 金属与氢的直接反应 35

3.2.3 氧化物还原法 41

3.3.1 金属氢化物用作还原剂 42

3.3 金属氢化物的应用 42

3.2.5 金属有机化合物与氢直接合成法 42

3.2.4 有机化合物分解法 42

3.3.2 金属氢化物做合成原料 43

3.3.3 从氢化物制取高纯金属粉末 43

3.3.4 氢化物做便携式氢源 44

3.3.5 其他应用 44

参考文献 44

第四章 金属贮氢材料 45

4.1 贮氢合金的理论基础 45

4.1.1 何谓贮氢合金 45

4.1.2 贮氢合金的能量转换功能 46

4.1.3 贮氢合金的化学和热力学原理 49

4.1.4 贮氢合金的吸氢动力学 55

4.1.5 贮氢合金的电化学原理 56

4.1.6 合金的吸氢反应机理 60

4.1.7 合金中氢的位置 61

4.1.8 贮氢用金属氢化物的晶体结构 64

4.1.9 金属氢化物中氢的同位素效应 68

4.1.10 金属氢化物稳定性预测 69

4.2 贮氢合金的评价 73

4.2.1 贮氢合金的基本性质 73

4.2.2 金属氢化物贮氢材料应具备的条件 86

4.3 贮氢合金分类及开发现状 90

4.3.1 AB5型贮氢合金（稀土类及钙系合金） 91

4.3.2 AB2型贮氢合金（Ti、Zr系拉夫斯相合金） 118

4.3.3 AB型贮氢合金（钛系合金） 135

4.3.4 A2B型贮氢合金（镁系贮氢合金） 147

4.3.5 体心立方（BCC）固溶体合金（钒系合金） 161

4.3.6 新型贮氢合金 167

4.3.7 金属氢化物贮氢材料总结 173

参考文献 177

第五章 贮氢合金的制取工艺及设备 186

5.1 感应熔炼法 186

5.1.1 感应电炉的基本电路 186

5.1.2 感应电炉的工作原理 187

5.1.3 感应电流的分布特征 188

5.1.4 感应熔炼用坩埚 189

5.1.5 贮氢合金常用原材料 192

5.1.6 混合稀土金属的制造技术 195

5.1.7 合金熔炼技术 196

5.1.8 合金铸造技术 200

5.1.9 气体雾化及熔体急冷技术的实践 206

5.2 机械合金化（MA、MG）法 210

5.2.1 机械合金化简介 210

5.2.3 机械合金化在制取贮氢材料上的应用 211

5.2.2 机械合金化的特点 211

5.3 还原扩散法制备金属间化合物 217

5.3.1 还原扩散法简介 217

5.3.2 还原扩散法的特点 218

5.3.3 还原扩散法的原理 218

5.3.4 还原扩散法的应用 219

5.4 共沉淀还原法 221

5.4.1 共沉淀还原法简介 221

5.4.2 共沉淀还原法的优点 221

5.4.3 共沉淀还原法的应用 221

5.5 置换扩散法 222

5.6.2 氢化燃烧合成法制造Mg-Ni系贮氢合金 223

5.6.1 燃烧合成法简介 223

5.6 燃烧合成法 223

5.7 合金热处理技术 226

5.7.1 热处理技术简介 226

5.7.2 热处理在贮氢合金中的应用 226

5.8 合金的制粉技术 231

5.8.1 贮氢合金的干式球磨 231

5.8.2 贮氢合金的湿式球磨 232

5.8.3 合金氢化制粉 232

5.9 贮氢合金的表面处理技术 233

5.9.1 表面处理概述 233

5.9.2 贮氢合金表面包覆金属膜 234

5.9.3 贮氢合金的碱处理 243

5.9.4 贮氢合金的氟化处理 249

5.9.5 贮氢合金盐酸处理 259

5.9.6 贮氢合金表面机械合金化 263

5.9.7 其他表面处理方法 263

5.10 贮氢合金粉的包装 266

参考文献 266

第六章 影响贮氢合金性能的诸因素剖析 271

6.1 贮氢材料组成对性能的影响 271

6.1.1 ABx合金中A元素的影响 271

6.1.2 ABx合金中B元素的影响 281

6.1.3 贮氢合金非化学计量的影响 304

6.2 熔体冷却条件对合金性能的影响 313

6.2.1 铸造方式与冷却速度 313

6.2.2 冷却速度对合金性能的影响 314

6.3 降低稀土基AB5型合金成本分析 320

6.3.1 稀土基AB5型贮氢合金的原材料成本分析 320

6.3.2 降低AB5合金成本的可能性 321

参考文献 326

第七章 非金属贮氢材料 330

7.1 碳质贮氢材料 330

7.1.1 活性炭 330

7.1.2 碳纳米纤维 333

7.1.3 碳纳米管 336

7.1.4 球磨法制备纳米石墨 348

7.2 有机液体贮氢材料 349

7.2.1 有机液体氢化物贮氢原理 349

7.2.2 有机液体贮氢的特点 350

7.2.3 有机液体贮氢研究概况 351

参考文献 354

第八章 贮氢材料在电池上的应用 357

8.1 在小型民用电池上的应用 357

8.1.1 Ni-MH（镍－金属氢化物）电池的背景及市场趋势 357

8.1.2 Ni-MH电池的性能和应用 358

8.1.3 Ni-MH电池的充放电机理 361

8.1.4 电池的结构及材料 362

8.1.5 小型Ni-MH电池的发展方向 367

8.1.6 Ni-MH电池制取工艺 368

8.1.7 Ni-MH电池的电解液 372

8.2 贮氢合金在电动车用电池中的应用 374

8.2.1 发展电动车的重要性及动向 374

8.2.2 电动车用Ni-MH电池的评价及特点 377

8.2.3 电动车用Ni-MH电池进展 377

8.2.4 Ni-MH电池在电动车上的应用 385

8.3 贮氢合金在燃料电池中的应用 389

参考文献 392

第九章 贮氢合金在能量转换技术中的应用 394

9.1 在贮氢与输氢技术中的应用 394

9.1.1 对贮氢器的要求 394

9.1.2 金属氢化物贮氢装置的结构 395

9.1.3 金属氢化物输氢 400

9.1.4 贮氢容器开发现状 401

9.1.5 汽车用氢化物箱 403

9.2 在蓄热与输热技术中的应用 408

9.2.1 贮氢材料蓄热原理 408

9.2.2 蓄热用金属氢化物 409

9.2.3 金属氢化物蓄热系统开发现状 411

9.2.4 金属氢化物热泵 412

9.3 在热－机械能转换中的应用 422

9.3.1 金属氢化物氢压缩机 422

9.2.5 利用金属氢化物输热 422

9.3.2 金属氢化物传感器 429

参考文献 430

第十章 贮氢合金在其他方面的应用 433

10.1 氢分离、回收与净化 433

10.1.1 基本原理 433

10.1.2 净化装置 434

10.1.3 净化用贮氢合金 437

10.1.4 氢化物净化的应用 437

10.2.2 氢同位素分离原理及所用金属 441

10.2 金属氢化物氢同位素分离 441

10.2.1 氢同位素分离的意义 441

10.3 金属氢化物作催化剂 442

10.3.1 利用贮氢合金的催化反应 442

10.3.2 用于催化反应的贮氢合金 444

10.3.3 贮氢合金在催化反应中的应用 444

10.4 其他应用 448

10.4.1 贮氢合金贮能发电 448

10.4.2 利用贮氢合金变风能为热能 448

10.4.3 利用贮氢合金的真空绝热管 449

参考文献 450