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本文通过烧结和机械合金化工艺相结合制备Mg-Li合金,并研究制备工艺、催化掺杂等对Mg-Li合金相结构、微观形貌以及储氢性能的影响。首先,通过烧结并结合机械合金化法制备Mg90Li10-xSix(x=0,2,4,6)合金,研究Mg2Si对于Mg-Li合金储氢性能影响。研究发现,经过热处理后,Li容易扩散进入Mg晶格体内形成Mg(Li)固溶体,Mg(Li)固溶体的吸放氢过程是可逆的,在Mg-Li合金中添加Si后,Si与Mg结合生成Mg2Si。在623K温度下,Mg90Li10xSix(x=0,2,4,6)的最大容量分别为 6.88 wt.%,5.69 wt.%,5.56 wt.%和5.28 wt.%。在Mg2Si的催化作用下,Mg-Li合金的吸放氢动力学性能和热力学性能得到明显提高,如Mg90Li10-xSix(x=0,2,4,6)合金的脱氢活化能随着 Si 含量的增加依次为:179.5 kJ/mol,163.6 kJ/mol,155.2 kJ/mol和 128.3 kJ/mol。为了进一步研究催化剂的添加对Mg-Li固溶体储氢性能的影响,以石墨烯作为催化剂,研究不同石墨烯含量(0wt.%,1 wt.%,3wt.%和5wt.%)对Mg-Li固溶体储氢性能的影响。研究发现,当石墨烯的含量大于等于3wt.%时,能有效的提高球磨效率,在相同的制备工艺条件下,复合材料颗粒分散更均匀,粒度更小。在 573K 温度下,Mg77Li23+xwt.%Graphene(x=0,1,3,5)复合材料的储氢量依次为3.65wt.%,4.8wt.%,5.06wt.%,4.54wt.%,然而在此温度下Mg77Li23+xWt.%(x=0,1)复合材料不能释放出氢气,而Mg77Li23+xwt.%(x=3,5)复合材料能释放出氢气,这说明适当添加石墨烯能有效提高材料的热力学性能。此外,经过通过Kissinger方程计算发现,Mg77Li23的脱氢活化能为137.1kJ/mol,添加质量分数为xwt.%(x=3,5)的石墨烯后,材料的脱氢活化能依次降低到了 113.3kJ/mol和117.2kJ/mol。最后,为了进一步研究Mg-Li合金的储氢性能,通过烧结并结合低温球磨工艺制备 Mg77Li23+5wt.%M(None,Mg2Si,Graphene,Graphene+Mg2Si)合金,研究Mg2Si和Graphene共掺杂对Mg-Li合金储氢性能的影响。研究结果发现,Mg77Li23合金的初始脱氢温度为 634K,Mg77Li23+5wt.%M(Mg2 Si,Graphene,Graphene+Mg2Si)复合材料初始脱氢温度依次为617K,576K和571K。此外,根据放氢动力学的测试结果,在598K温度下放氢时间为2h时,Mg77Li23合金的放氢量仅为0.1wt.%,而Mg77Li23+5wt.%M(Mg2Si,Graphene,Graphene+Mg2Si)复合材料放氢量依次为0.6wt.%,2.2wt.%,2.7wt.%;可见,在 Mg2Si 和 Graphene 的协同作用下,Mg77Li23合金的放氢动力学和热力学性能均得到明显提高。