换热结构对金属储氢性能的影响开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

氢能作为一种清洁、高效、可持续的二次能源，在新能源体系中扮演着至关重要的角色。

安全高效的储氢技术是氢能应用发展的关键环节，而金属储氢以其高的体积储氢密度、良好的循环稳定性和安全性等优点，成为储氢领域的研究热点。

然而，金属储氢材料在吸放氢过程中存在着显著的热效应，过高的反应热会降低储氢效率，影响材料寿命，甚至引发安全问题。

2. 本选题国内外研究状况综述

金属储氢材料的研究已有数十年的历史，近年来，随着对高效储氢技术需求的不断增加，换热结构对金属储氢性能的影响日益受到关注。

国内外学者在该领域开展了大量的研究工作，取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

主要内容:1.金属储氢材料与换热机理：-总结常见金属储氢材料的种类、优缺点及适用范围；-分析金属储氢的热力学和动力学过程，阐述吸放氢过程中的热效应机制；-探讨不同换热结构对储氢过程传热传质的影响机制，分析其对储氢性能的影响规律。

2.换热结构设计与制备：-概述金属储氢常用的换热结构类型，比较其优缺点和适用条件；-介绍不同换热结构的制备方法，包括粉末冶金法、熔炼法、化学镀法等；-研究不同换热结构参数（如材料、尺寸、形貌等）对储氢性能的影响，优化换热结构设计方案。

3.换热结构对储氢性能的影响：-测试并分析不同换热结构对金属储氢材料吸放氢量、吸放氢速率、循环稳定性等性能的影响；-通过实验数据分析，揭示换热结构与储氢性能之间的内在联系，阐明其作用机制。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法，具体步骤如下：1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解金属储氢材料、换热结构和储氢性能评价等方面的研究现状，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.材料制备：选择合适的金属储氢材料作为研究对象，并根据研究目标设计制备不同类型的换热结构。

采用粉末冶金、熔炼、化学镀等方法制备样品，并对样品的微观结构、物相组成和热性能等进行表征。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.从传热传质角度出发，系统研究不同类型换热结构对金属储氢性能的影响规律，揭示换热结构、传热机制与储氢性能之间的内在联系，为设计高效的金属储氢系统提供理论依据。

2.结合实验研究和数值模拟，分析不同换热结构参数对储氢性能的影响，并利用模拟结果优化换热结构设计，提高储氢性能，为实际应用提供技术支持。

3.探索新型高导热材料在金属储氢材料中的应用，制备具有优异换热性能的金属储氢材料，为提高储氢效率和安全性提供新的思路。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 孙杰,刘永胜,朱冬冬,等.储氢材料传热强化研究进展[j].材料导报,2021,35(17):8272-8280.

2. 葛君,王志强,丁勇,等.金属氢化物反应器研究进展[j].化工进展,2020,39(s1):461-471.

3. 郭鹏,雷鹏,王树茂,等.金属氢化物储放氢技术研究进展[j].稀有金属,2018,42(1):1-15.