[00865166]基于B/Al轻元素的氢化物可逆储氢技术

采用新型过渡金属硼化物催化合成基于ⅢA族的氢化物及其复合储氢材料。研究发现以TiB2催化合成的NaAlH4，产率达到89%以上，储氢量达到6wt%，90oC开始放氢，具有良好的循环可逆性。研究了PtxNi1-x、CoB、CoxNi1-xB、CoxFe1-xB催化BH3NH3、ABH4(A=Li, Na; B=B, Al)基氢化物储氢材料催化性能的影响，探讨了催化剂的微观结构对吸放氢热力学和动力学性能的影响规律，研究结果表明Pt0.65Ni0.35、Co0.85Ni0.15B、Co0.85Fe0.15B具有较低的活化能，显示其具有较好的催化性能。在优化材料的基础上，开发出了基于ⅢA族氢化物储氢材料为介质的新型储氢器。注重实现从材料制备、性能优化到最终器件设计搭建等三方面的技术集成，发展氢的“制、储、运”一体化应用模型。技术上具有以下特点：采用新型过渡金属硼化物等高效催化剂，利用机械球磨法和气-固反应制备ⅢA族氢化物，提高反应制备ⅢA族氢化物产率；通过实现尺度上材料的细化和复合，特别是复合纳米催化剂大大提高了催化剂的催化活性，显著提高ⅢA氢化物储氢材料的可逆吸/放氢动力学性能；初步探明了催化剂对储氢材料的吸放氢反应的催化机理，探讨了复合储氢材料的微结构对其吸放氢反应热力学和动力学的影响机制。ⅢA族氢化物是一种新型高容量轻质储氢材料，作为储氢介质可大大降低储氢器的重量。有望获得适合于燃料电池汽车用氢要求的、车载连续制氢的新型高效储氢材料及容器。为氢能安全储运提供了新的思路和可行性。