[發(fā)明專利]用于氫氣可控儲(chǔ)存的方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880055564.1
• 申請(qǐng)日: 2018-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN111032565A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尼爾·英格力士;克里斯蒂安·伯恩翰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛爾蘭國立大學(xué)都柏林大學(xué)學(xué)院
• 主分類號(hào): C01B3/00
• 分類號(hào): C01B3/00;C10L3/10;F17C1/00;F17C11/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強(qiáng)

1.一種用于可釋放地儲(chǔ)存氫氣的方法，所述方法包括：

在儲(chǔ)存體積內(nèi)形成籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)，所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)包含具有多個(gè)保存氣體分子的空腔的晶格，在所述空腔中捕獲了要儲(chǔ)存的氫氣分子；以及

將電磁場施加到所述儲(chǔ)存體積以可控地將所述氫氣從所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)移出來或轉(zhuǎn)移到所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)中，其中對(duì)所述電磁場的場強(qiáng)度進(jìn)行了選擇以避免所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)發(fā)生離解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電磁場是微波電磁場。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，所述方法包括調(diào)節(jié)所述電磁場的場強(qiáng)度以控制將所述氫氣從所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)移出來或轉(zhuǎn)移到所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)中的速率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述電磁場的所述場強(qiáng)度是非零的，并且在所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)晶格的固有場的至多1％的范圍內(nèi)是可調(diào)節(jié)的。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述電磁場的所述場強(qiáng)度的均方根振幅在0.000001至的范圍內(nèi)是可調(diào)節(jié)的。

6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述電磁場的場強(qiáng)度比所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)晶格的固有場小三個(gè)或更多個(gè)數(shù)量級(jí)。

7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中以脈沖方式施加所述電磁場。

8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，所述方法包括監(jiān)測所述儲(chǔ)存體積中的溫度和壓力條件。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，所述方法包括基于所述溫度和壓力條件確定所述氫氣的釋放速率，以及提供反饋信號(hào)以基于所確定的釋放速率控制所述電磁場。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，所述方法包括檢測所述儲(chǔ)存體積中的溫度，以及基于所檢測到的溫度操作冷卻劑系統(tǒng)以控制所述儲(chǔ)存體積中的所述溫度條件。

11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述籠形包合物水合物包含sII多晶型物晶格結(jié)構(gòu)，所述sII多晶型物晶格結(jié)構(gòu)具有多個(gè)較大的保存氣體分子的空腔，以及被所述氫氣占據(jù)的多個(gè)較小的保存氣體分子的空腔。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述多個(gè)較大的保存氣體分子的空腔被丙烷、甲烷或二氧化碳占據(jù)。

13.一種用于可釋放地儲(chǔ)存氫氣的裝置，所述裝置包括：

容器，所述容器限定用于容納籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)存體積，所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)包含具有多個(gè)保存氣體分子的空腔的晶格，在所述空腔中捕獲了要儲(chǔ)存的氫氣分子；

電磁場發(fā)生器，所述電磁場發(fā)生器被布置成發(fā)射穿過所述儲(chǔ)存體積的電磁場以可控地從所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)中釋放所述氫氣；以及

出口，所述出口與所述儲(chǔ)存體積可連通地連接以允許所釋放的氫氣離開所述容器，

其中所述電磁場的場強(qiáng)度被加以選擇以避免所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)發(fā)生離解。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，所述裝置包括控制器，所述控制器被布置成選擇性地調(diào)節(jié)所述電磁場的場強(qiáng)度以控制所述氫氣從所述籠形包合物水合物結(jié)構(gòu)中釋放的速率。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，所述裝置包括：

溫度傳感器，所述溫度傳感器被布置成監(jiān)測所述儲(chǔ)存體積的溫度；以及

壓力傳感器，所述壓力傳感器被布置成監(jiān)測所述儲(chǔ)存體積的壓力，

其中所述溫度傳感器和所述壓力傳感器可通信地連接至所述控制器，由此所述控制器被布置成基于所檢測到的所述儲(chǔ)存體積中的溫度和壓力條件來調(diào)節(jié)所述電磁場的所述場強(qiáng)度。