[發明專利]一種高容量輕質金屬復合儲氫材料及制備方法有效
| 申請號： | 201410230333.3 | 申請日： | 2014-05-28 |
| 公開（公告）號： | CN104030239A | 公開（公告）日： | 2014-09-10 |
| 發明（設計）人： | 褚海亮;邱樹君;孫立賢;徐芬 | 申請（專利權）人： | 桂林電子科技大學 |
| 主分類號： | C01B3/02 | 分類號： | C01B3/02 |
| 代理公司： | 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112 | 代理人： | 滕杰鋒 |
| 地址： | 541004 廣西*** | 國省代碼： | 廣西;45 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 容量 金屬 復合 材料 制備 方法 | ||
技術領域
本發明涉及材料領域，具體涉及一種高容量輕質金屬復合儲氫材料及制備方法。
背景技術
氫，由于其資源豐富、燃燒效率高、無污染等，被認為是理想的替代化石資源的二次能源，現已成為全球研究的重點方向。但是，實現“氫能經濟”的一個關鍵因素是高效、可逆的固體儲氫材料的研發，其技術指標是儲氫容量達到6wt％以上。目前各類儲氫合金中，AB5(以LaNi5為代表)和AB2(以TiMn2為代表)的研發已經成熟，但其儲氫量小于2wt％限制了它們的實際應用。鎂基合金具有較大的儲氫容量(MgH2的儲氫容量達到7.6wt％)，但其苛刻的吸放氫條件(溫度在300℃以上)同樣難以滿足燃料電池的應用要求。
目前，金屬硼氫化物作為儲氫材料，其放氫溫度較高，吸放氫可逆性較差。
2005年，Pinkerton等人[1]制備出了新型儲氫材料Li3BN2H8。該材料加熱至250-350℃可釋放出高于10wt％的氫氣。
Soloveichik等人[2]制備出了絡合物Mg(BH4)2·6NH3，該絡合物起始放氫溫度降低至150℃，并在205℃達到最大放氫速率，最終可以在400℃下釋放13.6wt％H2。
參考文獻：
[1]Pinkerton?F?E,Meisner?G?P,Meyer?M?S,Balogh?M?P?and?Kundrat?M?D,J.Phys.Chem.B,2004,109:6-8.
[2]Soloveichik?G,Her?J-H,Stephens?P?W,Gao?Y,Rijssenbeek?J,Andrus?M?and?Zhao?J?C,Inorg.Chem.,2008,47:4290-4298.
發明內容
鑒于目前的儲氫材料其放氫溫度還是較高，本發明提供一種高容量輕質金屬復合儲氫材料及制備方法，所述材料能在100-250℃下釋放高純氫氣，是一種新型復合儲氫材料。
一種高容量輕質金屬復合儲氫材料，所述儲氫材料主要含有堿金屬硼氫化物或堿土金屬硼氫化物，所述堿金屬硼氫化物或堿土金屬硼氫化物至少還鍵合了一個尿素分子基團。
所述堿金屬硼氫化物是LiBH4或NaBH4或KBH4；所述堿土金屬硼氫化物是Mg(BH4)2或Ca(BH4)2。
所述儲氫材料是LiBH4·CO(NH2)2、Mg(BH4)2·CO(NH2)2、Mg(BH4)2·2CO(NH2)2或Ca(BH4)2·4CO(NH2)2。
一種高容量輕質金屬復合儲氫材料的制備方法，所述方法包括：將堿金屬硼氫化物或堿土金屬硼氫化物與尿素按摩爾比10:1～1:10的比例混合，并于惰性氣氛中球磨反應，球磨反應的時間為1-10小時。
附圖說明
圖1是CO(NH2)2(圖中a)、Ca(BH4)2·4CO(NH2)2(圖中b)及Ca(BH4)2(圖中c)的X射線衍射圖譜。
圖2是Mg(BH4)2·CO(NH2)2(圖中a)及Mg(BH4)2·2CO(NH2)2(圖中b)的X射線衍射圖譜。
圖3是Ca(BH4)2·4CO(NH2)2復合材料加熱分解的質譜圖。
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