氫能憑借清潔、高效以及可再生等顯著優(yōu)勢，已然成為構(gòu)建未來能源體系的關(guān)鍵支撐，若要充分釋放其潛能，實(shí)現(xiàn)其在能源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，高效儲(chǔ)氫技術(shù)的突破則是無法回避的重要課題。而鈦鐵合金儲(chǔ)氫技術(shù)以其獨(dú)有的特性與優(yōu)勢，備受全球科研界的高度關(guān)注。 

全球?qū)嶒?yàn)室的競技與突破

國外的研究重點(diǎn)聚焦于成分調(diào)控和納米技術(shù)，通過精確調(diào)整Ti、Fe比例，可改變合金晶體結(jié)構(gòu)，增加氫原子存儲(chǔ)位點(diǎn)，從而提升儲(chǔ)氫量。例如，當(dāng)鈦含量略高于鐵時(shí)，合金的儲(chǔ)氫性能顯著改善。與此同時(shí)，納米級(jí)鈦鐵合金顆粒的制備成為研究熱點(diǎn)。納米顆粒的比表面積更大，可加速氫氣的吸附與脫附，實(shí)驗(yàn)顯示其吸氫速度較傳統(tǒng)微米級(jí)合金提升數(shù)倍，為快速充放氫場景提供了新思路。 在國內(nèi)，鈦鐵合金研究呈現(xiàn)百花齊放之勢。西北有色金屬研究院深耕微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控，其成果廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，驗(yàn)證了鈦鐵合金在極端環(huán)境下的可靠性。攀鋼研究院主導(dǎo)修訂的《鈦鐵 鈦含量的測定 硫酸鐵銨滴定法》國際標(biāo)準(zhǔn)于2025年發(fā)布，重新定義了全球鈦鐵合金的質(zhì)量檢測規(guī)則。中國科學(xué)院贛江創(chuàng)新研究院研發(fā)的新型TiFe合金引入稀土元素和Nb，儲(chǔ)氫量突破2wt%，室溫活化時(shí)間縮短至4小時(shí)，循環(huán)穩(wěn)定性顯著提升。哈爾濱工業(yè)大學(xué)通過真空熔煉結(jié)合超聲波技術(shù)，制備出具有彌散Y相的TiFe基合金，在30℃下儲(chǔ)氫量達(dá)1.73wt%，吸氫速率提升至120秒內(nèi)完成90%的容量吸收。 

與鎂基儲(chǔ)氫的“攻守擂臺(tái)”

 相較于鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，鈦鐵合金展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。其活化條件溫和，添加Mo、Cr等元素后可在較低能耗下實(shí)現(xiàn)活化，而鎂基材料需300℃以上高溫放氫。鈦鐵合金的平衡氫壓（0.3MPa）更貼近工業(yè)需求，尤其在分布式能源系統(tǒng)中表現(xiàn)穩(wěn)定。此外，鈦鐵合金研究歷史長達(dá)半個(gè)世紀(jì)，技術(shù)成熟度更高，材料制備與性能調(diào)控經(jīng)驗(yàn)豐富。然而，其儲(chǔ)氫密度（1.86wt%）低于鎂基材料，在車載儲(chǔ)氫等空間敏感場景中劣勢明顯。我國作為鎂資源大國，鎂基儲(chǔ)氫在長距離運(yùn)輸中更具成本潛力，而鈦鐵合金因制備工藝復(fù)雜，大規(guī)模應(yīng)用成本仍需優(yōu)化。 展望未來，鈦鐵合金儲(chǔ)氫技術(shù)將在多元領(lǐng)域釋放潛力。在氫燃料電池汽車領(lǐng)域，其成本優(yōu)勢和安全性可為車輛提供經(jīng)濟(jì)高效的儲(chǔ)氫方案；在可再生能源系統(tǒng)中，鈦鐵儲(chǔ)氫裝置可與風(fēng)光發(fā)電耦合，實(shí)現(xiàn)電能-氫能的高效轉(zhuǎn)換與穩(wěn)定供應(yīng)；在化工冶金等工業(yè)場景中，其可靠性可降低氫氣存儲(chǔ)成本，助力綠色生產(chǎn)。隨著儲(chǔ)氫密度提升與工藝革新，鈦鐵合金有望在氫能產(chǎn)業(yè)中占據(jù)更重要的戰(zhàn)略地位，為全球能源轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)支撐。

       原文標(biāo)題 : 鐵與鈦的“糾纏”竟成萬億賽道通關(guān)密碼？