| 中文部分 | 第6-38页 |
| 摘要 | 第6-13页 |
| 第1章 氢能和金属氢化物概述 | 第13-35页 |
| 1.1 氢能经济概论 | 第13-14页 |
| 1.2 氢作为能源载体 | 第14-15页 |
| 1.3 储氢系统 | 第15-32页 |
| 1.3.1 液态储氢的优缺点 | 第16-17页 |
| 1.3.2 高压储存优缺点 | 第17-19页 |
| 1.3.3 基于固态物质存储的优缺点 | 第19-23页 |
| 1.3.4 基于固溶体的储氢合金 | 第23页 |
| 1.3.5 金属间化合物及其特性 | 第23-27页 |
| 1.3.6 金属间化合物的类型 | 第27-32页 |
| 1.4 储氢材料和技术指标的综述 | 第32页 |
| 1.5 金属氢化物的意义和应用 | 第32-33页 |
| 1.6 研究目标 | 第33页 |
| 1.7 研究内容 | 第33页 |
| 1.8 研究动机 | 第33-34页 |
| 1.9 论文结构 | 第34页 |
| 1.10 总结 | 第34-35页 |
| 第6章 结论和展望 | 第35-38页 |
| 6.1 结论 | 第35-37页 |
| 6.2 展望 | 第37-38页 |
| 英文部分 | 第38-165页 |
| ABSTRACT | 第38-41页 |
| Chapter 1 Overview of Hydrogen energy and metal hydrides | 第42-91页 |
| 1.1 Introduction to hydrogen economy | 第42-43页 |
| 1.2 Hydrogen as an energy carrier | 第43-45页 |
| 1.3 Hydrogen storage systems | 第45-68页 |
| 1.3.1 Liquid hydrogen storage, advantages and problems | 第47-48页 |
| 1.3.2 High pressure storage, advantages and problems | 第48-50页 |
| 1.3.3 Solid state material-based storage, advantages and problems | 第50-56页 |
| 1.3.3.1 Physisorption process | 第50-52页 |
| 1.3.3.2 Chemisorption method | 第52-54页 |
| 1.3.3.3 Mg-based hydrides | 第54-56页 |
| 1.3.4 Solid solution-based hydrogen storage alloys | 第56页 |
| 1.3.5 Intermetallic compounds and their characteristics | 第56-61页 |
| 1.3.5.1 Pressure composition temperature (P–C–T) Curves | 第57-58页 |
| 1.3.5.2 Thermodynamic performance | 第58-60页 |
| 1.3.5.3 Initial activation and kinetics performance | 第60-61页 |
| 1.3.6 Types of intermetallic compounds | 第61-68页 |
| 1.3.6.1 AB_5 type alloys | 第61-63页 |
| 1.3.6.2 AB_2 based alloys | 第63-65页 |
| 1.3.6.3 AB type alloys | 第65-68页 |
| 1.4 Recent progress in TiFe-based hydrogen storage materials | 第68-85页 |
| 1.4.1 Activation TiFe alloy via Ball milling | 第71-74页 |
| 1.4.2 Surface modification | 第74-75页 |
| 1.4.3 Substitutional method | 第75-85页 |
| 1.4.3.1 Addition of 3d transition metals on Fe site | 第75-79页 |
| 1.4.3.2 Additive elements on Ti sites | 第79-81页 |
| 1.4.3.3 Addition of intermetallic compounds | 第81-83页 |
| 1.4.3.4 Effect of Y and Cu additives on hydrogenation performance | 第83-85页 |
| 1.5 Summary of the hydrogen storage materials and technical targets | 第85-86页 |
| 1.6 Significance and Application of the metal hydrides | 第86-87页 |
| 1.7 Research objectives | 第87页 |
| 1.8 Research contents | 第87-88页 |
| 1.9 Motivation towards the research | 第88-89页 |
| 1.10 Thesis structure | 第89页 |
| 1.11 Summary | 第89-91页 |
| Chapter 2 Experimental procedure and characterization techniques | 第91-102页 |
| 2.1 Introduction | 第91-92页 |
| 2.2 Designing of Alloy | 第92-93页 |
| 2.3 Starting materials | 第93-94页 |
| 2.4 Processing of starting materials | 第94页 |
| 2.5 Alloy synthesis technique | 第94-97页 |
| 2.5.1 Water-cooled copper crucible | 第94-96页 |
| 2.5.2 Materials synthesis procedure | 第96-97页 |
| 2.6 Characterization techniques | 第97-101页 |
| 2.6.1 Alloy Contaminations | 第97页 |
| 2.6.2 Chemical composition | 第97-98页 |
| 2.6.3 Phase analysis | 第98页 |
| 2.6.4 Microstructure and elemental observations | 第98-99页 |
| 2.6.5 Transmission electron microscopy | 第99页 |
| 2.6.6 Hydrogen storage measurement technique | 第99-101页 |
| 2.7 Summary | 第101-102页 |
| Chapter 3 Hydrogenation properties of Ti-Fe-Mn alloy substituted by Cu and Y additives | 第102-121页 |
| 3.1 Introduction | 第102页 |
| 3.2 Alloy designing | 第102-104页 |
| 3.3 Experimental procedure | 第104-106页 |
| 3.3.1 Alloy synthesis | 第104页 |
| 3.3.2 Sample preparation | 第104页 |
| 3.3.3 Sample characterization | 第104-105页 |
| 3.3.4 Activation procedure | 第105-106页 |
| 3.4 Results and discussion | 第106-119页 |
| 3.4.1 Chemical composition | 第106-107页 |
| 3.4.2 Structural and phase analysis | 第107-109页 |
| 3.4.3 Optical Microscope observations | 第109-110页 |
| 3.4.4 Morphology and elemental study of the as-synthesized sample | 第110-112页 |
| 3.4.5 SEM study of the as-synthesized and hydrided sample | 第112-113页 |
| 3.4.6 P–C–T measurements | 第113-117页 |
| 3.4.6.1 Effect of Y on hydrogen storage capacity | 第114-116页 |
| 3.4.6.2 Effect of Cu on hydrogenation performance | 第116-117页 |
| 3.4.7 Kinetics study and initial activation behavior | 第117-119页 |
| 3.5 Summary | 第119-121页 |
| Chapter 4 Effects of Cu and Y substitution on hydrogen storage performance of Ti Fe_(0.86)Mn_(0.1)Y_(0.1-x)Cu_x | 第121-140页 |
| 4.1 Introduction | 第121-122页 |
| 4.2 Experimental details | 第122-123页 |
| 4.2.1 Alloy synthesis | 第122页 |
| 4.2.2 Sample preparation and characterization | 第122-123页 |
| 4.3 Results and discussion | 第123-138页 |
| 4.3.1 Chemical composition | 第123-124页 |
| 4.3.2 Phase analysis and structural studies | 第124-126页 |
| 4.3.3 Microstructural studies | 第126-129页 |
| 4.3.4 P–C–T Performance | 第129-134页 |
| 4.3.4.1 Effects of Y on hydrogen storage capacity and plateau pressure | 第131-133页 |
| 4.3.4.2 Effects of Cu addition | 第133-134页 |
| 4.3.5 Kinetics rates and initial activation behavior | 第134-136页 |
| 4.3.6 Thermodynamic performance | 第136-138页 |
| 4.4 Summary | 第138-140页 |
| Chapter 5 Synergistic effects of Co and Y additives on high hydrogen storage performance of TiFe alloy | 第140-161页 |
| 5.1 Introduction | 第140-141页 |
| 5.2 Experimental details | 第141-142页 |
| 5.2.1 Alloy synthesis | 第141页 |
| 5.2.2 Sample preparation and characterization | 第141-142页 |
| 5.3 Results and discussion | 第142-159页 |
| 5.3.1 Chemical composition | 第142-143页 |
| 5.3.2 Structural analysis | 第143-145页 |
| 5.3.3 Microstructure and elemental studies | 第145-148页 |
| 5.3.4 Transmission electron microscope observations | 第148-151页 |
| 5.3.5 P?C?T performance | 第151-152页 |
| 5.3.6 Effects of additives on hydrogenation performance | 第152-155页 |
| 5.3.7 Kinetics study and initial activation behavior | 第155-157页 |
| 5.3.8 Thermodynamic performance | 第157-159页 |
| 5.4 Summary | 第159-161页 |
| Chapter 6 Conclusions and suggested future work | 第161-165页 |
| 6.1 Conclusions | 第161-164页 |
| 6.2 Suggested future work | 第164-165页 |
| References | 第165-178页 |
| List of publications | 第178-180页 |
| List of patents | 第180-181页 |
| Scholarship and Awards | 第181-182页 |
| 致谢 | 第182-183页 |
| Acknowledgements | 第183-184页 |
