一種高性能硼氫化鋰可逆制氫體系及制氫方法技術

本發明專利技術公開了一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系，制氫體系由硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末制成，所述制氫方法指通過球磨方法將硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末充分混合后，在無催化劑的作用下，通過加熱制氫。本發明專利技術提出的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系及制氫方法，提供了一種硼氫化鋰分解制氫的新途徑，得到的硼氫化鋰和硼氫化鋰制氫體系完全為固態，避免了傳統液體燃料體系存在的溶解度限制問題，可獲得較高的質量儲氫密度，在無需催化劑的條件下便可提供長時間穩定的氫源，原料簡單易得，產物無污染，制氫方法操作簡便，易于攜帶，對制氫裝置要求低，燃料轉化率高，可靠性高，值得推廣。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及儲氫和制氫
，尤其涉及一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系及制氫方法。
技術介紹
氫氣作為一種可再生的清潔二次能源，具有許多優點，但是，由于在制備/儲存上的技術瓶頸的限制，使其難以實現規模化商業應用。相比于高壓氫瓶和低溫液氫，材料基固態儲氫在操作安全性、能源效率及理論儲氫密度方面具有顯著優勢，被公認為最具發展前景的儲氫方式。固態儲氫材料可分為可逆儲氫和非可逆儲氫兩大類。相比于非可逆儲氫材料，可逆儲氫材料在質量/體積儲氫密度、可循環使用等方面有著明顯的優勢。因此，發展可逆儲氫材料成為儲氫材料研究領域的重點。硼氫化物具有較高的儲氫容量，是當前儲氫材料的研究重點。硼氫化鋰(LiBH4)的儲氫容量為18.5wt％和121kg/m3，最具代表性。目前，LiBH4的熱力學性質穩定、放氫動力學緩慢以及循壞性能差。硼氫化鋰、中孔炭在一定氫壓(>3bar)的條件下，可獲得良好的限域效果和較好的循環容量穩定性，放氫產物是LiH、B和H2。此復合體系存在的優點是：熱力學性能優異；循環性能優異；理論可逆儲氫容量高18.5wt％。2LiBH4→2LiH+2B+3H2上述優點決定了其可用于車載燃料汽車。各國學者通過對該體系的研究取得了一定的進展。但是，要實現硼氫化鋰、中孔炭復合體系制氫技術的實際應用，以下問題仍難以解決：放氫過程緩慢；放氫溫度較高；可逆放氫性能不理想。基于上述陳述，本專利技術提出了一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系及制氫方法。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系及制氫方法。一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系，所述制氫體系完全為固體，由硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末組成，兩種固體粉末的重量比為1:0.2，兩種固體粉末的粒徑為1～100μm。優選的，所述制氫體系中硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末的制備方法為熔融法或濕化學法。優選的，所述制氫體系中的放氫過程需要加熱，其加熱溫度為300～400℃。優選的，所述制氫體系中的放氫過程壓力為0，處于真空狀態。優選的，所述制氫體系中的吸氫條件為350℃，10MPaH2。優選的，所述制氫體系中的放氫產物為LiH/B/H2。本專利技術還提出了一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系的制氫方法，所述制氫方法指將硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末，通過球磨方法充分混合，將兩種粉末混合均勻后置于密閉反應器中，在無催化劑作用下加熱制氫，并可通過吸氫循環利用，放氫反應如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2。優選的，所述反應器無需復雜裝置，材質為不銹鋼類的耐高溫材料。本專利技術提出的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系及制氫方法，利用硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末制成制氫體系，通過球磨方法將硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末充分混合后，在無催化劑的作用下，通過加熱制氫，本專利技術提供了一種硼氫化鋰分解制氫的新途徑，得到的硼氫化鋰和硼氫化鋰制氫體系完全為固態，避免了傳統液體燃料體系存在的溶解度限制問題，可獲得較高的質量儲氫密度，在無需催化劑的條件下便可提供長時間穩定的氫源，原料簡單易得，產物無污染，本專利技術提出的制氫方法操作簡便，易于攜帶，對制氫裝置要求低，燃料轉化率高，可靠性高，可為多種軍用﹑民用移動式、便攜式設備及微型燃料電池提供高效、持續、穩定的氫源，值得推廣。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術作進一步解說。實施例一本專利技術提出的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系及制氫方法，通過熔融法或濕化學法制得粒徑為80μm的硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末，并將兩種固體粉末按1:0.2重量比制成制氫體系，將硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末，通過球磨方法充分混合，將兩種粉末混合均勻后置于密閉反應器中，在無催化劑作用下加熱至380℃制氫，在氫壓為0的真空狀態下開始放氫，放氫產物為LiH/B/H2，并在350℃，10MPaH2的情況，通過吸氫循環利用，放氫反應如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2。實施例二本專利技術提出的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系及制氫方法，通過熔融法或濕化學法制得粒徑為10μm的硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末，并將兩種固體粉末按1:0.2重量比制成制氫體系，將硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末，通過球磨方法充分混合，將兩種粉末混合均勻后置于密閉反應器中，在無催化劑作用下加熱至320℃制氫，在氫壓為0的真空狀態下開始放氫，放氫產物為LiH/B/H2，并在350℃，10MPaH2的情況，通過吸氫循環利用，放氫反應如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2。實施例三本專利技術提出的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系及制氫方法通過熔融法或濕化學法制得粒徑為100μm的硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末，并將兩種固體粉末按1:0.2重量比制成制氫體系，將硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末，通過球磨方法充分混合，將兩種粉末混合均勻后置于密閉反應器中，在無催化劑作用下加熱至300℃制氫，在氫壓為0的真空狀態下開始放氫，放氫產物為LiH/B/H2，并在350℃，10MPaH2的情況，通過吸氫循環利用，放氫反應如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2，。實施例四本專利技術提出的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系及制氫方法，通過熔融法或濕化學法制得粒徑為50μm的硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末，并將兩種固體粉末按1:0.2重量比制成制氫體系，將硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末，通過球磨方法充分混合，將兩種粉末混合均勻后置于密閉反應器中，在無催化劑作用下加熱至350℃制氫，在氫壓為0的真空狀態下開始放氫，放氫產物為LiH/B/H2，并在350℃，10MPaH2的情況，通過吸氫循環利用，放氫反應如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2。實施例五本專利技術提出的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系及制氫方法，通過熔融法或濕化學法制得粒徑為2μm的硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末，并將兩種固體粉末按1:0.2重量比制成制氫體系，將硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末，通過球磨方法充分混合，將兩種粉末混合均勻后置于密閉反應器中，在無催化劑作用下加熱至320℃制氫，在氫壓為0的真空狀態下開始放氫，放氫產物為LiH/B/H2，并在350℃，10MPaH2的情況，通過吸氫循環利用，放氫反應如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2。本專利技術提出的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系及制氫方法，利用硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末制成制氫體系，通過球磨方法將硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末充分混合后，在無催化劑的作用下，通過加熱制氫，本專利技術提供了一種硼氫化鋰分解制氫的新途徑，得到的硼氫化鋰和硼氫化鋰制氫體系完全為固態，避免了傳統液體燃料體系存在的溶解度限制問題，可獲得較高的質量儲氫密度，在無需催化劑的條件下便可提供長時間穩定的氫源，原料簡單易得，產物無污染，本專利技術提出的制氫方法操作簡便，易于攜帶，對制氫裝置要本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系，其特征在于，所述制氫體系完全為固體，由硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末組成，兩種固體粉末的重量比為1:0.2，兩種固體粉末的粒徑為1～100μm。

【技術特征摘要】
1.一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系，其特征在于，所述制氫體系完全為固體，由硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末組成，兩種固體粉末的重量比為1:0.2，兩種固體粉末的粒徑為1～100μm。2.根據權利要求1所述的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系，其特征在于，所述制氫體系中硼氫化鋰、中孔炭復合體系和TiCl3兩種固體粉末的制備方法為熔融法或濕化學法。3.根據權利要求1所述的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系，其特征在于，所述制氫體系中的放氫過程需要加熱，其加熱溫度為300～400℃。4.根據權利要求1所述的一種硼氫化鋰高性能可逆制氫體系，其特征在于，所述制氫體系中的放氫過程壓力為0，處于真空狀態。5.根據權利要求1所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王葵葵，
申請(專利權)人：青島大學，
類型：發明
國別省市：山東;37