近日,科技部关于发布国家重点研发计划“新型显示与战略性电子材料”等“十四五”重点专项2021年度项目申报指南的通知。其中,“稀土新材料”重点专项中涉及两项储氢技术。
2021 年度指南部署坚持问题导向、分步实施、重点突出的原则,围绕稀土永磁材料强基及变革性技术、新型高效稀土光功能材料及应用技术、高效低成本稀土催化材料及应用技术、稀土材料绿色智能制备和高纯化技术、稀土物化功能材料及应用技术、稀土新材料及材料基因工程 6 个技术方向,按照“基础前沿技术、共性关键技术、示范应用”三个层面,拟启动 33 个项目,拟安排国拨经费 3.47 亿元。其中,拟部署 11 个青年科学家项目,拟安排国拨经费 3300 万元,每个项目 300 万元。
两项储氢相关技术具体为:
5. 稀土物化功能材料及应用技术
5.1 高能量密度新型稀土储氢材料及应用技术(共性关键技术)
研究内容:针对氢能及储能领域产业技术需求,发展兼具高有效储氢容量和优良平台特性的新型稀土储氢材料,研究材料成分和结构对储氢动力学及热力学性能的影响机制,研究材料结构稳定性、粉化和杂质气体等对循环寿命的影响规律;开发成分和相结构可控的低成本批量制备技术,研制基于新型稀土储氢材料的高能量密度、快动态响应固态储氢装置。
考核指标:新型稀土储氢材料的有效储氢容量≥1.7wt%,室温放氢平台压力≥0.3 MPa,2000 次吸放氢循环后容量保持率≥80%;高密度固态储氢装置的重量储氢密度≥1.4wt%,体积储氢密度≥55 kg/m3。制定储氢动力学评价标准。申请发明专利≥10 项。
7. 青年科学家项目
7.7 超晶格稀土储氢电极材料研究
研究内容:针对节能与新能源汽车对高性能化学电源的技术需求,开发原创性的高放电容量超晶格稀土储氢电极材料,研究化学组成与热处理制度对材料晶体结构、物相演变的影响规律,探究充/放电循环过程中储氢材料的成分分布状态及其结构演变规律,开发超晶格稀土储氢材料结构和性能调控技术及其电极材料产品。
考核指标:获得高容量超晶格稀土储氢电极材料,放电容量≥370 mAh/g(30℃,60 mA/g 充/放);放电容量≥350 mAh/g(30℃,300 mA/g 充/放),300 mA/g 充/放循环 200 周后放电容量≥290 mAh/g(30℃,60 mA/g 充/放);放电容量≥260 mAh/g(-30℃和 70℃,60 mA/g 充/放)。申请发明专利≥5 项。