氢能源作为一种清洁可再生能源，21世纪以来获得了越来越多的关注。近日，扬州大学机械工程学院杨宁带领他的科研团队在LaNi5二元合金的基础上，探究提高其综合储氢性能尤其是循环稳定性的最佳组成和处理条件，提高材料性能，推动金属氢化物储氢更好地运用到实际生产中。

而将氢能源运用到实际当中最重要的一点就是解决氢气的存储与运输的问题。其中，无论是从操作安全性还是从操作简易性角度来讲，金属氢化物储氢都是最佳的选择。

“氢能是公认的理想能量载体和具有发展潜力的清洁能源，其具有燃烧热值高、燃烧产物对环境无污染、资源丰富等优点。”采访中，指导老师刘晶晶介绍，氢能储运和利用过程中均涉及众多储氢合金材料的应用，而在这些材料中，以LaNi5为基础的储氢合金具有广泛的应用前景。

LaNi5储氢合金最早发现于1969年荷兰飞利浦实验室。据悉，氢气在被LaNi5合金吸收后在其表面解离成氢原子进入晶体，形成金属氢化物，实现储氢的目的。该合金具有许多优点，但与此同时该合金体系的缺点也比较明显，比如随着吸/放氢循环容量衰减严重、易于粉化，吸/放氢循环中晶胞的膨胀率较大等。

针对这些问题，在刘晶晶的指导下，杨宁带领他的科研团队开始着手研发。据悉，较以往的传统材料，该合金不仅具有以LaNi5为代表的AB型储氢合金所拥有的易活化、反应速率快、平台压适中等优点，还具有吸放氢速率效率高、储存释放的压强速度快、寿命长等优异性能。此外，该合金化学组成设计简单，不同元素作用机理易于准确把握，同时有利于进一步优化和大规模生产，为工业化商业化提供保障。

“近年来随着电动汽车的发展，车载燃料电池用AB5型储氢合金更是成了研究的焦点之一。但是，LaNi5二元合金的综合储氢性能尤其是循环稳定性有待进一步提高。”刘晶晶介绍，“本项目针对上述问题，进一步实现突破创新，最终得到符合实际应用要求的AB5型多元储氢合金，其成果对推动氢能源的实际应用，尤其是车载燃料电池产业的发展具有实际意义。”

据了解，杨宁带领其团队通过元素取代和分步热处理，制备单相La(Ni,M)5(M=Al,Co,Sn,Mn)储氢合金，研究合金上千周吸/放氢循环过程中的结构演变规律和储氢性能变化规律，通过优化筛选，最终得到可用于车载氢燃料电池的新型高性能、长寿命AB5型储氢合金。

目前，该研究项目已发表4篇国际权威论文，一篇关于LaNi4.25Sn0.75合金性质的学术论文和一篇15000字关于Al Co Sn Mn取代LaNi5对其性能产生怎样影响的结题报告已在写作过程中，预计将在明年2月份发表，并完成专利申请。

为了改善合金的吸/放氢性能，各国的学者以LaNi5合金作为基础合金，使用元素替代法，对A侧元素La和B侧元素Ni进行元素替代，改善其性能。而近年来，研究人员也在通过不断改良制备方法和工艺来提升储氢合金的储氢性能。该团队结合先进科学发展趋势，对储氢合金进行改善，其成果将对进一步开发长寿命、低成本具有商业应用价值的储氢合金提供理论依据，推动了车载氢能源产业的发展，为人类社会的可持续发展贡献力量。