[發(fā)明專利]一種水解制氫鋁合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610564831.0
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN106191541B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董仕節(jié);羅平;常鷹;王輝虎;官旭;謝志雄;熊燦
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所11569
• 代理人: 李娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水解制氫鋁合金及其制備方法。

背景技術(shù)

能源是人類社會賴以生存和不斷向前發(fā)展的重要的基礎(chǔ)和保障，能源短缺和環(huán)境污染已成為當(dāng)代人類社會發(fā)展面臨的兩大難題，現(xiàn)階段世界能源構(gòu)成還是以煤、石油、天然氣三大傳統(tǒng)能源為主。由于這些化石燃料是不可再生的，開發(fā)利用清潔能源迫在眉睫。氫能能量密度較高，氧化反應(yīng)產(chǎn)物只有水，是一種比較理想的燃料。氫能的有效利用可以緩解能源危機(jī)，減少環(huán)境污染和促進(jìn)可再生能源的而開發(fā)，被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。因此，氫能的大?guī)模應(yīng)用符合“綠色”發(fā)展的理念，對于全球循環(huán)經(jīng)濟(jì)以及人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

目前，氫能工業(yè)化受到制氫技術(shù)、儲氫技術(shù)和運(yùn)氫技術(shù)等三方面限制而難于廣泛實(shí)施。制氫方面，目前主要有電解水制氫、化石燃料重整制氫和生物制氫三種制氫方法，電解水制氫一種技術(shù)比較成熟且應(yīng)用廣泛的技術(shù)之一。雖然電解水制氫所需的原料的成本較低，但電解水制氫需要消耗電能且能耗較大，因而制約其大規(guī)模應(yīng)用；以化石燃料重整制氫制氫效率不高，并且隨之產(chǎn)生CO₂、CO、SO₂等有害氣體污染環(huán)境，不符合綠色發(fā)展的理念。儲存方面，尚未找到有效的儲存方式；如使用儲藏氣態(tài)氫，體積龐大且能量密度低；如使用儲藏液態(tài)氫，則要求超低溫或超高壓，儲罐制造成本高，且儲氫罐本身笨重，即使儲氫罐內(nèi)充滿氫，儲存氫量只占儲氫罐質(zhì)量的5～7％。在氫氣運(yùn)輸方面，氫氣雖然具有較好的潛在可運(yùn)輸性，但其極易泄漏，即使真空密封的氫燃料箱，每天泄漏率尚達(dá)2％。因此，化解上述問題，實(shí)現(xiàn)氫能有效安全利用的途徑之一就是實(shí)現(xiàn)即時(shí)制氫。

節(jié)能與新能源汽車是汽車產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃的焦點(diǎn)。面對全球范圍日益嚴(yán)峻的能源形勢和環(huán)保壓力，近年來，世界主要汽車生產(chǎn)國都把發(fā)展新能源汽車作為提高產(chǎn)業(yè)競爭能力、保持社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大措施。2001年，我國制定了國家節(jié)能與新能源汽車的科技發(fā)展目標(biāo)，計(jì)劃是用6～8年的時(shí)間，完成低排放汽車的產(chǎn)業(yè)化。氫氣作為汽車的能源是實(shí)現(xiàn)我國節(jié)能與新能源汽車的科技發(fā)展目標(biāo)的主措之一，但在車載制氫技術(shù)沒有突破之前，汽車只有采用儲存氫才能將氫能作為汽車的能源，而采用儲存氫作為汽車能源必增加汽車重量，與目前汽車輕量化發(fā)展方向相矛盾。因此，采用較為廉價(jià)的可控制制氫方式，隨時(shí)制氫，隨時(shí)使用，這也是實(shí)現(xiàn)氫燃料電池汽車廣泛應(yīng)用必須要解決的問題。

中國專利CN102992263A公開了一種Al-Bi-NaCl-堿金屬或氫化物水解制氫復(fù)合材料；CN102910582A公開了一種基于鋁合金/硼氫化物水解反應(yīng)的微型制氫系統(tǒng)及制氫方法；CN104190916A公開了一種抗氧化的水解制氫復(fù)合粉體及其制備方法；CN103879959A公開了一種高單位產(chǎn)氫量的鋁基復(fù)合制氫材料及其制備和應(yīng)用；CN104401940A公開了一種鋁合金/硼氫化物制氫體系的制備方法；CN103861645A公開了一種鋁/水反應(yīng)可控制氫催化劑及其制造方法。雖然現(xiàn)有技術(shù)中已有利用鋁合金水解制氫技術(shù)，但合金的產(chǎn)氫量和產(chǎn)氫速率不高，難以滿足氫燃料電池汽車的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種產(chǎn)氫量和產(chǎn)氫速率高的水解制氫鋁合金及其制備方法。

本發(fā)明提供了一種水解制氫鋁合金的制備方法，以包括如下質(zhì)量含量的組分為原料：Al 60～97wt％，Ga 0.5～10wt％，In 0.5～10wt％，Sr 0.5～10wt％，SnCl₂ 1～10wt％，進(jìn)行球磨得到水解制氫鋁合金。

優(yōu)選的，所述原料包括如下質(zhì)量含量的組分：Al 70～93wt％，Ga 1～8wt％，In 1～8wt％，Sr 1～8wt％，SnCl₂ 2～8wt％。

優(yōu)選的，所述原料包括如下質(zhì)量含量的組分：Al 85～90wt％，Ga 2～5wt％，In 2～5wt％，Sr 2～5wt％，SnCl₂ 3～5wt％。

優(yōu)選的，所述Ga為液態(tài)。

優(yōu)選的，所述球磨在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行。

優(yōu)選的，所述球磨的球料比為10～25:1。

優(yōu)選的，所述球磨的時(shí)間為1～24h。

優(yōu)選的，所述球磨在球磨機(jī)中進(jìn)行，所述球磨機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速為300～550r/min。

本發(fā)明還提供了一種按照上述技術(shù)方案制備的水解制氫鋁合金，所述水解制氫鋁合金的粒徑為100～200μm。