贮氢材料专题教学课件

1目录贮氢材料简介贮氢原理贮氢材料应具备的条件贮氢材料的种类贮氢材料的应用1目录贮氢材料简介2贮氢材料简介贮氢材料(Hydrogenstoragematerial)是在一般温和条件下，能反复可逆地（通常在一万次以上）吸入和放出氢的特种金属材料。又称贮氢合金或储氢金属间化合物。这种材料在一定温度和氢气压强下能迅速吸氢，适当加温或减小氢气压强时又能放氢的材料。在1970-1985年期间，基于SmCo5和LaNi5的可逆吸储氢和释放氢的性质，荷兰的Philips实验室首先研发LaNi5材料，除用两种金属组合的二元型，如AB2、AB5、AB等外，还开发了多元金属组成的复合材料。有人将早期开发的稀土类的储氢材料成为第一类的储氢材料，而把钛锆系、镁系称为第二代储氢材料。2贮氢材料简介贮氢材料(Hydrogens3贮氢原理1、金属与氢气生成金属氢化物的反应2、金属氢化物的能量贮存、转换3、金属氢化物的相平衡和热力学3贮氢原理4

金属和氢的化合物统称为金属氢化物。元素周期表中所有金属元素的氢化物在20世纪60年代以前就已被探明，并被汇总于专著中。元素周期表中IA族元素(碱金属)和IIA族元素(碱土金属)分别与氢形成MH、MH2化学比例成分的金属氢化物。

1、金属与氢气生成金属氢化物的反应4金属和氢的化合物统称为金属氢化物。元素周期表中5氢在各种金属中的溶解热H(kcal/mol)5氢在各种金属中的溶解热H(kcal/mol)6

各种金属与氢反应性质的不同可以从氢的溶解热数据中反映出来：

IIA-IVB族金属的氢的溶解热是负(放热)的很大的值，称为吸收氢的元素；

VIB--VIII族金属显示出正(吸热)的值或很小的负值，称为非吸收氢的元素；

VB族金属刚好显示出两者中间的数值。

6各种金属与氢反应性质的不同可以从氢的溶解热数据中反映出72、金属氢化物的能量贮存、转换

金属氢化物可以作为能量贮存、转换材料，其原理是：金属吸留氢形成金属氢化物，然后对该金属氢化物加热，并把它放置在比其平衡压低的氢压力环境中使其放出吸留的氢。72、金属氢化物的能量贮存、转换8

式中，M---金属；MHn---金属氢化物P---氢压力；H---反应的焓变化放氢,吸热吸氢,放热反应进行的方向取决于温度和氢压力。实际上，上式表示反应过程具有化学能(氢)、热能(反应热)、机械能(平衡氢气压力)的贮存和相互转换功能。8式中，M---金属；MHn---金属氢化物放氢,9

由上面的反应式可知，贮氢材料最佳特性是在实际使用的温度、压力范围内，以实际使用的速度，可逆地完成氢的贮藏释放。实际使用的温度、压力范围是根据具体情况而确定的。

一般是从常温到400℃，从常压到100atm左右，特别是以具有常温常压附近的工作的材料作为主要探讨的对象。9由上面的反应式可知，贮氢材料最佳特性是在实际使用的温度10

具有常温常压附近工作的纯金属的氢化物中，显示出贮氢材料性能的有钒的氢化物(VH2)和镁的氢化物(MgH2)。但是MgH2在纯金属中反应速度很慢，没有实用价值。10具有常温常压附近工作的纯金属的氢化物中，显示出贮氢材11

贮氢合金材料都服从的经验法则是“贮氢合金是氢的吸收元素(IB—IVB族金属)和氢的非吸收元素(VIB-VIII族金属)所形成的合金”。

如在LaNi5里La是前者，Ni是后者；在FeTi里Ti是前者，Fe是后者。即，合金氢化物的性质介于其组元纯金属的氢化物的性质之间。11贮氢合金材料都服从的经验法则是“贮氢合金是氢的吸收元12

然而，氢吸收元素和氢非吸收元素组成的合金，不一定都具备贮氢功能。

例如在Mg和Ni的金属间化合物中，有Mg2Ni和MgNi2。Mg2Ni可以和氢发生反应生成Mg2NiH4氢化物，而MgNi2在100atm左右的压力下也不和氢发生反应。12然而，氢吸收元素和氢非吸收元素组成的合金，不一定都具13

作为贮氢材料的另一个重要条件是要存在与合金相的金属成分一样的氢化物相。

例如LaNi5H6相对于LaNi5，Mg2NiH4相对于Mg2Ni那样。

总之，金属(合金)氢化物能否作为能量贮存、转换材料取决于氢在金属(合金)中吸收和释放的可逆反应是否可行。氢在金属合金中的吸收和释放又取决于金属合金和氢的相平衡关系。

13作为贮氢材料的另一个重要条件是要存在与合金相的金属成14

3、金属氢化物的相平衡和热力学

金属-氢系的相平衡由温度T、压力p和组成成分c三个状态参数控制。

用温度、压力、成分组成二元直角坐标可以完整地表示出金属--氢系相图。143、金属氢化物的相平衡和热力学15图1

贮氢合金的压力-组分-温度等温线图2LaNi5-H系合金的吸收分解P-C-T曲线15图1贮氢合金的压力-组分-温度等温线图2LaN16

在T--c面上的投影为温度--成分图(T--c图)，在p--c面上的投影为压力--成分图(p--c图)。

下图为M--H2系的典型的压力--成分等温曲线图。16在T--c面上的投影为温度--成分图(T--c图)，17p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3>>温度n2n1ABCDpH2对应一个M原子的氢原子数/n图3金属-氢系理想的p-c图

温度T1的等温曲线中p和c的变化如下：T1保持不动，pH2缓慢升高时，氢溶解到金属中，H/M应沿曲线AB增大。固溶了氢的金属相叫做相。达到B点时，相和氢气发生反应生成氢化物相，即相。17p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3>>温度18

当变到C点时，所有的相都变为相，此后当再次逐渐升高压力时，相的成分就逐渐靠近化学计量成分。BC之间的等压区域(平台)的存在可用Gibbs相律解释。p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3>>温度n2n1ABCDpH2对应一个M原子的氢原子数/n图3金属-氢系理想的p-c图18当变到C点时，所有的相都变为相，此后当再次逐19

反应平衡氢压p与温度之间，在一定的温度范围内近似地符合Van't--Hoff关系式：式中H---金属氢化物的生成焓；S---熵变量；R---气体常数。对于反应式:19反应平衡氢压p与温度之间，在一定的温度范围内近似地符20

若相对于l/T绘制lnp图，则应得到一条直线。

对各种金属氢化物的实验结果进行作图，一般可得到良好的直线关系，如下图所示：20若相对于l/T绘制lnp图，则应得到一条直线。21平衡氢压／Mpa图4各种贮氢合金的平衡氢压与温度的关系(Mm为混合稀土合金)

由直线的斜率可求出H，由直线在lnp轴上的截距可求出

S。21平衡氢压／Mpa图4各种贮氢合金的平衡氢压与温度的22

300K时，氢气的熵值为31cal/K.mol.H2，与之相比，金属氢化物中氢的熵值较小，即式：

向右反应的熵减少。所有的金属氢化物一般都可视为S＝30cal/k.mol.H2。22300K时，氢气的熵值为31cal/K.mol.H223

设常温下金属氢化物的氢分解压变化范围为0.01~1MPa，从式：可得出H为-7~-11kcal/mol·H223设常温下金属氢化物的氢分解压变化范围为0.01~1M24

氢化物生成焓H为-7～-11kcal/mol·H2的金属仅有V族金属元素中的V、Nb、Ta等，因其氢化物在室温附近的氢分解压很低而不适于做贮氢材料。24氢化物生成焓H为-7～-11kcal/mol·25

图中所示的氢合金，其合金组分在与氢气反应时，有些是放热的(多为IA--IVA族元素)，有些是吸热的(多为VIA-VIII族元素)。平衡氢压／Mpa图4各种贮氢合金的平衡氢压与温度的关系(Mm为混合稀土合金)25图中所示的氢合金，其合金组分在与氢气反应时，有些是放26贮氢材料应具备的条件

①易活化，氢的吸储量大；②用于贮氢时生成热尽量小，而用于蓄热时生成热尽量大；③在一个很宽的组成范围内，应具有稳定合适的平衡分解压(室温分解压2~3atm)；④氢吸收和分解过程中的平衡压差(滞后)小；

⑤氢的俘获和释放速度快；⑥金属氢化物的有效热导率大；⑦在反复吸、放氢的循环过程中，合金的粉化小，性能稳定性好；⑧对不纯物如氧、氮、CO、CO2、水分等的耐中毒能力强；⑨贮氢材料价廉。26贮氢材料应具备的条件27贮氢材料的种类1、镁系合金2、稀土系合金3、钛系合金4、锆系合金27贮氢材料的种类281、镁系合金镁在地壳中藏量丰富。MgH2是唯一一种可供工业利用的二元化合物，价格便宜，而且具有最大的储氢量。MgH2缺点：释放温度高且速度慢，抗腐蚀能力差。281、镁系合金29

新开发的镁系吸氢合金Mg2Ni1-xMx

(M=V，Cr，Mn，Fe，Co)和Mg2-xMxNi(Al，Ca)比MgH2的性能好。29新开发的镁系吸氢合金Mg2Ni1-xMx(M=30

镁系吸氢合金的潜在应用在于可有效利用250～400℃的工业废热，工业废热提供氢化物分解所需的热量。目前，Mg2Ni系合金在二次电池负极方面的应用已成为一个重要的研究方向。30镁系吸氢合金的潜在应用在于可有效利用250～400℃312、稀土系合金

人们很早就发现，稀土金属与氢气反应生成稀土氢化物REH2，这种氢化物加热到1000℃以上才会分解。

而在稀土金属中加入某些第二种金属形成合金后，在较低温度下也可吸放氢气，通常将这种合金称为稀土贮氢合金。312、稀土系合金32

在已开发的一系列贮氢材料中，稀土系贮氢材料性能最佳，应用也最为广泛。

稀土系贮氢材料的应用领域已扩大到能源、化工、电子、宇航、军事及民用各个方面。32在已开发的一系列贮氢材料中，稀土系贮氢材料性能最佳，33

典型的贮氢合金LaNi5是1969年荷兰菲利浦公司发现的，从而引发了人们对稀土系储氢材料的研究。

33典型的贮氢合金LaNi5是1969年荷兰菲利浦公司发34以LaNi5

为代表的稀土储氢合金被认为是所有储氢合金中应用性能最好的一类。

优点：初期氢化容易，反应速度快，吸-放氢性能优良。20℃时氢分解压仅几个大气压。

缺点：镧价格高，循环退化严重，易粉化。34以LaNi5为代表的稀土储氢合金被认为是所有储氢合353、钛系合金

Ti-Ni：TiNi，Ti2Ni，TiNi-Ti2Ni，Ti1-yZryNix，TiNi-Zr7Ni10，TiNiMm

Ti-Fe：

价廉，贮氢量大，室温氢分解压只有几个大气压，很合乎使用要求，但是活化困难，易中毒。353、钛系合金36

Ti-Mn：粉化严重，中毒再生性差。添加少量其它元素(Zr,Co,Cr,V)可进一步改善其性能。其中，TiMn1.5Si0.1，Ti0.9Zr0.2Mn1.40Cr0.4

具有很好的贮氢性能。另外，四、五元合金也是发展的方向。

36Ti-Mn：粉化严重，中毒再生性差。添加少量其它元素374、锆系合金

锆系合金具有吸氢量高，反应速度快，易活化，无滞后效应等优点。但是，氢化物生成热大，吸放氢平台压力低，价贵，限制了它的应用。

AB2→ZrV2，ZrCr2，ZrMn2

贮氢量比AB5型合金大，平衡分解压低。374、锆系合金38Zr(Mn，Ti，Fe)2和Zr(Mn，Co，Al)2合金适合于作热泵材料。

Ti17Zr16Ni39V22Cr7

已成功用于镍氢电池，有宽广的元素替代容限，设计不同的合金成分用来满足高容量，高放电率，长寿命，低成本不同的要求。38Zr(Mn，Ti，Fe)2和Zr(Mn，Co，Al39贮氢材料的应用

氢与金属间化合物在生成金属氢化物和释放氢的过程中，可以产生以下功能：

(1)有热的吸收和释放现象，氢可作为一种化学能加以利用，也可作为一种热力功能加以利用。39贮氢材料的应用40

(2)在一密封容器中，金属氢化物所释放出氢的压力与温度有一定关系，利用这种压力可做机械功；

(3)金属氢化物在吸收氢过程中还伴随着电化学性能的变化，可直接产生电能，这就是电化学功能。

40(2)在一密封容器中，金属氢化物所释放出氢的压力与41

充分利用这化学、机械、热、电四大功能，可以开发新产品。

同时，吸、放氢多次后，金属氢化物会自粉碎成细粉，表面性能非常活泼，用作催化剂很有潜力，这种表面效应功能也很有开发前途。41充分利用这化学、机械、热、电四大功能，可以开发新产品42

金属氢化物贮氢材料的应用领域很多，而且还在不断发展之中，目前对贮氢材料应用包括以下几个主要方面：高容量贮氢器、热泵、用作催化剂、发展镍氢电池、温度传感器、控制器42金属氢化物贮氢材料的应用领域很多，而且还在不断发展之43参考文献[1]马如璋.功能材料学概论[M]

.冶金工业出版社，1999.P480-487[2]胡子龙.贮氢材料[M].北京:化学工业出版社,2002.[3]尹奕.LiBr对球磨制备La-Mg-Ni复合贮氢材料电化学性能的影响[D].内蒙古科技大学,2014.P3,6-8,15-17[4]SanjayKumar,AnkurJain,T.Ichikawa,Y.Kojima,G.K.Dey.Developmentofvanadiumbased

hydrogenstoragematerial:Areview[J].RenewableandSustainableEnergyReviews,2017,72:[5]胥锴,刘徽平,吴子平.贮氢合金材料的开发及应用[J].冶金丛刊,2008,(06):32-36[6]胥锴,刘萍.镁基贮氢合金的研究进展及其制备[J].有色金属加工,2008,(03):13-17[7]ZhiwenChen,XuezhangXiao,LixinChenetal.DevelopmentofTi-Cr-Mn-Febasedalloyswithhigh

hydrogendesorptionpressuresforhybridhydrogenstoragevesselapplication[J].International

journalofhydrogenenergy,2013,38(29):12803-12810.43参考文献[1]马如璋.功能材料学概论[M].冶金工业出44目录贮氢材料简介贮氢原理贮氢材料应具备的条件贮氢材料的种类贮氢材料的应用1目录贮氢材料简介45贮氢材料简介贮氢材料(Hydrogenstoragematerial)是在一般温和条件下，能反复可逆地（通常在一万次以上）吸入和放出氢的特种金属材料。又称贮氢合金或储氢金属间化合物。这种材料在一定温度和氢气压强下能迅速吸氢，适当加温或减小氢气压强时又能放氢的材料。在1970-1985年期间，基于SmCo5和LaNi5的可逆吸储氢和释放氢的性质，荷兰的Philips实验室首先研发LaNi5材料，除用两种金属组合的二元型，如AB2、AB5、AB等外，还开发了多元金属组成的复合材料。有人将早期开发的稀土类的储氢材料成为第一类的储氢材料，而把钛锆系、镁系称为第二代储氢材料。2贮氢材料简介贮氢材料(Hydrogens46贮氢原理1、金属与氢气生成金属氢化物的反应2、金属氢化物的能量贮存、转换3、金属氢化物的相平衡和热力学3贮氢原理47

金属和氢的化合物统称为金属氢化物。元素周期表中所有金属元素的氢化物在20世纪60年代以前就已被探明，并被汇总于专著中。元素周期表中IA族元素(碱金属)和IIA族元素(碱土金属)分别与氢形成MH、MH2化学比例成分的金属氢化物。

1、金属与氢气生成金属氢化物的反应4金属和氢的化合物统称为金属氢化物。元素周期表中48氢在各种金属中的溶解热H(kcal/mol)5氢在各种金属中的溶解热H(kcal/mol)49

各种金属与氢反应性质的不同可以从氢的溶解热数据中反映出来：

IIA-IVB族金属的氢的溶解热是负(放热)的很大的值，称为吸收氢的元素；

VIB--VIII族金属显示出正(吸热)的值或很小的负值，称为非吸收氢的元素；

VB族金属刚好显示出两者中间的数值。

6各种金属与氢反应性质的不同可以从氢的溶解热数据中反映出502、金属氢化物的能量贮存、转换

金属氢化物可以作为能量贮存、转换材料，其原理是：金属吸留氢形成金属氢化物，然后对该金属氢化物加热，并把它放置在比其平衡压低的氢压力环境中使其放出吸留的氢。72、金属氢化物的能量贮存、转换51

式中，M---金属；MHn---金属氢化物P---氢压力；H---反应的焓变化放氢,吸热吸氢,放热反应进行的方向取决于温度和氢压力。实际上，上式表示反应过程具有化学能(氢)、热能(反应热)、机械能(平衡氢气压力)的贮存和相互转换功能。8式中，M---金属；MHn---金属氢化物放氢,52

由上面的反应式可知，贮氢材料最佳特性是在实际使用的温度、压力范围内，以实际使用的速度，可逆地完成氢的贮藏释放。实际使用的温度、压力范围是根据具体情况而确定的。

一般是从常温到400℃，从常压到100atm左右，特别是以具有常温常压附近的工作的材料作为主要探讨的对象。9由上面的反应式可知，贮氢材料最佳特性是在实际使用的温度53

具有常温常压附近工作的纯金属的氢化物中，显示出贮氢材料性能的有钒的氢化物(VH2)和镁的氢化物(MgH2)。但是MgH2在纯金属中反应速度很慢，没有实用价值。10具有常温常压附近工作的纯金属的氢化物中，显示出贮氢材54

贮氢合金材料都服从的经验法则是“贮氢合金是氢的吸收元素(IB—IVB族金属)和氢的非吸收元素(VIB-VIII族金属)所形成的合金”。

如在LaNi5里La是前者，Ni是后者；在FeTi里Ti是前者，Fe是后者。即，合金氢化物的性质介于其组元纯金属的氢化物的性质之间。11贮氢合金材料都服从的经验法则是“贮氢合金是氢的吸收元55

然而，氢吸收元素和氢非吸收元素组成的合金，不一定都具备贮氢功能。

例如在Mg和Ni的金属间化合物中，有Mg2Ni和MgNi2。Mg2Ni可以和氢发生反应生成Mg2NiH4氢化物，而MgNi2在100atm左右的压力下也不和氢发生反应。12然而，氢吸收元素和氢非吸收元素组成的合金，不一定都具56

作为贮氢材料的另一个重要条件是要存在与合金相的金属成分一样的氢化物相。

例如LaNi5H6相对于LaNi5，Mg2NiH4相对于Mg2Ni那样。

总之，金属(合金)氢化物能否作为能量贮存、转换材料取决于氢在金属(合金)中吸收和释放的可逆反应是否可行。氢在金属合金中的吸收和释放又取决于金属合金和氢的相平衡关系。

13作为贮氢材料的另一个重要条件是要存在与合金相的金属成57

3、金属氢化物的相平衡和热力学

金属-氢系的相平衡由温度T、压力p和组成成分c三个状态参数控制。

用温度、压力、成分组成二元直角坐标可以完整地表示出金属--氢系相图。143、金属氢化物的相平衡和热力学58图1

贮氢合金的压力-组分-温度等温线图2LaNi5-H系合金的吸收分解P-C-T曲线15图1贮氢合金的压力-组分-温度等温线图2LaN59

在T--c面上的投影为温度--成分图(T--c图)，在p--c面上的投影为压力--成分图(p--c图)。

下图为M--H2系的典型的压力--成分等温曲线图。16在T--c面上的投影为温度--成分图(T--c图)，60p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3>>温度n2n1ABCDpH2对应一个M原子的氢原子数/n图3金属-氢系理想的p-c图

温度T1的等温曲线中p和c的变化如下：T1保持不动，pH2缓慢升高时，氢溶解到金属中，H/M应沿曲线AB增大。固溶了氢的金属相叫做相。达到B点时，相和氢气发生反应生成氢化物相，即相。17p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3>>温度61

当变到C点时，所有的相都变为相，此后当再次逐渐升高压力时，相的成分就逐渐靠近化学计量成分。BC之间的等压区域(平台)的存在可用Gibbs相律解释。p1p2p3p1p2p3T1T2T3T1T2T3>>温度n2n1ABCDpH2对应一个M原子的氢原子数/n图3金属-氢系理想的p-c图18当变到C点时，所有的相都变为相，此后当再次逐62

反应平衡氢压p与温度之间，在一定的温度范围内近似地符合Van't--Hoff关系式：式中H---金属氢化物的生成焓；S---熵变量；R---气体常数。对于反应式:19反应平衡氢压p与温度之间，在一定的温度范围内近似地符63

若相对于l/T绘制lnp图，则应得到一条直线。

对各种金属氢化物的实验结果进行作图，一般可得到良好的直线关系，如下图所示：20若相对于l/T绘制lnp图，则应得到一条直线。64平衡氢压／Mpa图4各种贮氢合金的平衡氢压与温度的关系(Mm为混合稀土合金)

由直线的斜率可求出H，由直线在lnp轴上的截距可求出

S。21平衡氢压／Mpa图4各种贮氢合金的平衡氢压与温度的65

300K时，氢气的熵值为31cal/K.mol.H2，与之相比，金属氢化物中氢的熵值较小，即式：

向右反应的熵减少。所有的金属氢化物一般都可视为S＝30cal/k.mol.H2。22300K时，氢气的熵值为31cal/K.mol.H266

设常温下金属氢化物的氢分解压变化范围为0.01~1MPa，从式：可得出H为-7~-11kcal/mol·H223设常温下金属氢化物的氢分解压变化范围为0.01~1M67

氢化物生成焓H为-7～-11kcal/mol·H2的金属仅有V族金属元素中的V、Nb、Ta等，因其氢化物在室温附近的氢分解压很低而不适于做贮氢材料。24氢化物生成焓H为-7～-11kcal/mol·68

图中所示的氢合金，其合金组分在与氢气反应时，有些是放热的(多为IA--IVA族元素)，有些是吸热的(多为VIA-VIII族元素)。平衡氢压／Mpa图4各种贮氢合金的平衡氢压与温度的关系(Mm为混合稀土合金)25图中所示的氢合金，其合金组分在与氢气反应时，有些是放69贮氢材料应具备的条件

①易活化，氢的吸储量大；②用于贮氢时生成热尽量小，而用于蓄热时生成热尽量大；③在一个很宽的组成范围内，应具有稳定合适的平衡分解压(室温分解压2~3atm)；④氢吸收和分解过程中的平衡压差(滞后)小；

⑤氢的俘获和释放速度快；⑥金属氢化物的有效热导率大；⑦在反复吸、放氢的循环过程中，合金的粉化小，性能稳定性好；⑧对不纯物如氧、氮、CO、CO2、水分等的耐中毒能力强；⑨贮氢材料价廉。26贮氢材料应具备的条件70贮氢材料的种类1、镁系合金2、稀土系合金3、钛系合金4、锆系合金27贮氢材料的种类711、镁系合金镁在地壳中藏量丰富。MgH2是唯一一种可供工业利用的二元化合物，价格便宜，而且具有最大的储氢量。MgH2缺点：释放温度高且速度慢，抗腐蚀能力差。281、镁系合金72

新开发的镁系吸氢合金Mg2Ni1-xMx

(M=V，Cr，Mn，Fe，Co)和Mg2-xMxNi(Al，Ca)比MgH2的性能好。29新开发的镁系吸氢合金Mg2Ni1-xMx(M=73

镁系吸氢合金的潜在应用在于可有效利用250～400℃的工业废热，工业废热提供氢化物分解所需的热量。目前，Mg2Ni系合金在二次电池负极方面的应用已成为一个重要的研究方向。30镁系吸氢合金的潜在应用在于可有效利用250～400℃742、稀土系合金

人们很早就发现，稀土金属与氢气反应生成稀土氢化物REH2，这种氢化物加热到1000℃以上才会分解。

而在稀土金属中加入某些第二种金属形成合金后，在较低温度下也可吸放氢气，通常将这种合金称为稀土贮氢合金。312、稀土系合金75

在已开发的一系列贮氢材料中，稀土系贮氢材料性能最佳，应用也最为广泛。

稀土系贮氢材料的应用领域已扩大到能源、化工、电子、宇航、军事及民用各个方面。32在已开发的一系列贮氢材料中，稀土系贮氢材料性能最佳，76

典型的贮氢合金LaNi5是1969年荷兰菲利浦公司发现的，从而引发了人们对稀土系储氢材料的研究。

33典型的贮氢合金LaNi5是1969年荷兰菲利浦公司发77以LaNi5

为代表的稀土储氢合金被认为是所有储氢合金中应用性能最好的一类。

优点：初期氢化容易，反应速度快，吸-放氢性能优良。20℃时氢分解压仅几个大气压。

缺点：镧价格高，循环退化严重，易粉化。34以LaNi5为代表的稀土储氢合金被认为是所有储氢合783、钛系合金

Ti-Ni：TiNi，Ti2Ni，TiNi-Ti2Ni，Ti1-yZryNix，TiNi-Zr7Ni10，TiNiMm

Ti-Fe：

价廉，贮氢量大，室温氢分解压只有几个大气压，很合乎使用要求，但是活化困难，易中毒。353、钛系合金79

Ti-Mn：粉化严重，中毒再生性差。添加少量其它元素(Zr,Co,Cr,V)可进一步改善其性能。其中，TiMn1.5Si0.1，Ti0.9Zr0.2Mn1.40Cr0.4

具有很好的贮氢性能。另外，四、五元合金也是发展的方向。

36Ti-Mn：粉化严重，中毒再生性差。添加少量其它元素804、锆系合金

锆系合金具有吸氢量高，反应速度快，易活化，无滞后效应等优点。但是，氢化物生成热大，吸放氢平台压力低，价贵，限制了它的应用。

AB2→ZrV2，ZrCr2，ZrMn2

贮氢量比AB5型合金大，平衡分解压低。374、锆系合金81Zr(Mn，Ti，Fe)2和Zr(Mn，Co，Al)2合金适合于作热泵材料。