Με βάση το γεγονός ότι το καθαρό τιτάνιο και οι σειρές TiZr έχουν χαμηλή πίεση ισορροπίας προσροφημένου υδρογόνου, ισχυρή ικανότητα στερέωσης ηλίου και το σχηματιζόμενο υδρίδιο έχει σταθερές χημικές ιδιότητες και υψηλή ασφάλεια, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μακροχρόνια αποθήκευση αερίου τριτίου και το βασικό πρόβλημα που πρέπει να λυθεί είναι να μειωθεί η κατακράτηση. Με βάση την υψηλή πίεση ισορροπίας υδρογόνου εκρόφησης του συστήματος TiFe και του συστήματος TiMn, μπορεί να αναπτυχθεί και να μελετηθεί για αποθήκευση και άντληση υδρογόνου στη διαδικασία παραγωγής. Το βασικό πρόβλημα που πρέπει να λυθεί είναι η πραγματοποίηση της επαναλαμβανόμενης ανακύκλωσης υλικών και η μείωση του κόστους.
Για την επίλυση των παραπάνω προβλημάτων, η τρέχουσα ερευνητική κατεύθυνση είναι κυρίως η υποκατάσταση στοιχείων. Ελπίζεται ότι μέσω της έρευνας τριμερών ή ακόμη και πολυσυστατικών κραμάτων, η απορρόφηση και εκρόφηση υδρογόνου και οι περιεκτικές ιδιότητες των κραμάτων πολλαπλών συστατικών θα διαλυθούν.
1, καθαρό τιτάνιο
Σε σύγκριση με άλλα υλικά, το τιτάνιο έχει πολύ ανώτερη απόδοση στην αποθήκευση υδρογόνου. Πρώτον, το τιτάνιο έχει τα πλεονεκτήματα της ταχείας προσρόφησης και εκρόφησης υδρογόνου. Επιπλέον, η πίεση ισορροπίας του προσροφημένου υδρογόνου τιτανίου σε θερμοκρασία δωματίου (25 βαθμοί ) είναι 10-8 PA και η απώλεια υδρογόνου μειώνεται λόγω της χαμηλής πίεσης ισορροπίας προσρόφησης. Δεύτερον, όσον αφορά την ασφάλεια, οι ενώσεις υδρογόνου τιτανίου είναι πολύ σταθερές. Ακόμη και αν εκτεθούν στον αέρα σε θερμοκρασία δωματίου, είναι εύκολο να χειριστούν. Αν δεν εφαρμοστεί η υψηλή θερμοκρασία, δεν θα απελευθερωθεί υδρογόνο. Τέλος, το τιτάνιο είναι ένα μέταλλο χαμηλού κόστους. Το τιτάνιο είναι πλούσιο σε φυσικούς πόρους. Η περιεκτικότητά του στον φλοιό της γης είναι 5 φορές μεγαλύτερη από σίδηρο και 100 φορές από χαλκό.
Το κύριο μειονέκτημα της αποθήκευσης υδρογόνου τιτανίου είναι ότι η θερμοκρασία εκρόφησης του υδριδίου του τιτανίου είναι πολύ υψηλή και η κατακράτηση είναι μεγάλη. Για να επιτευχθεί η πίεση υδρογόνου ισορροπίας των 100 KPA, πρέπει να θερμανθεί σε θερμοκρασία κοντά στους 800 βαθμούς.
2, σύστημα TiFe
Το κράμα της σειράς TiFe είναι ένα είδος υλικού αποθήκευσης υδρογόνου με καλή απόδοση και είναι επίσης ένα τυπικό κράμα αποθήκευσης υδρογόνου τύπου ΑΒ. Το 1974, ανακαλύφθηκε από τους Reilly και Wiswell των Ηνωμένων Πολιτειών. Ως υλικό αποθήκευσης υδρογόνου, το κράμα TiFe έχει σταδιακά δοθεί προσοχή από τους ερευνητές και έχει κάνει πολλή έρευνα.
Μετά την ενεργοποίηση, το κράμα της σειράς TiFe έχει καλή απόδοση απορρόφησης και εκρόφησης υδρογόνου και η ικανότητα απορρόφησης και εκρόφησης υδρογόνου είναι μεγάλη, με τη μέγιστη ικανότητα απορρόφησης υδρογόνου (κλάσμα μάζας) και η πίεση ισορροπίας προσρόφησης υδρογόνου σε θερμοκρασία δωματίου είναι 300 kPa. Τα κράματα TiFe καθώς τα υλικά αποθήκευσης υδρογόνου έχουν πολλά πλεονεκτήματα, αλλά υπάρχουν και ορισμένα προβλήματα: 1) η ενεργοποίηση είναι δύσκολη. 2) Η κατακράτηση είναι μεγάλη.
3, σειρά TiZr
Τα Zr και Ti ανήκουν στην ομάδα Ⅳ Β μεταλλικά στοιχεία. Παρόμοια με το Ti, το Zr είναι επίσης ένα μεταλλικό υλικό με υψηλή πυκνότητα απορρόφησης υδρογόνου. Η έρευνα δείχνει ότι μια κατάλληλη αναλογία ti/Zr μπορεί να βελτιώσει τις ιδιότητες του κράματος. Επιπλέον, η προσθήκη του τρίτου συστατικού μετάλλου M (όπου m είναι Co, Cr, V, Fe, κ.λπ.) μπορεί επίσης να βελτιώσει την απόδοση αποθήκευσης υδρογόνου του TiZr. Benvenuti C et al. Έδειξε ότι το TiZrV έχει καλή απόδοση απορρόφησης υδρογόνου και έχει ευρεία προοπτική εφαρμογής στους τομείς του υδρογόνου και της αποθήκευσης και καθαρισμού των ισοτόπων του.
