一种高性能硼氢化锂可逆制氢体系及制氢方法技术

本发明专利技术公开了一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系，制氢体系由硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末制成，所述制氢方法指通过球磨方法将硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末充分混合后，在无催化剂的作用下，通过加热制氢。本发明专利技术提出的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系及制氢方法，提供了一种硼氢化锂分解制氢的新途径，得到的硼氢化锂和硼氢化锂制氢体系完全为固态，避免了传统液体燃料体系存在的溶解度限制问题，可获得较高的质量储氢密度，在无需催化剂的条件下便可提供长时间稳定的氢源，原料简单易得，产物无污染，制氢方法操作简便，易于携带，对制氢装置要求低，燃料转化率高，可靠性高，值得推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储氢和制氢
，尤其涉及一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系及制氢方法。
技术介绍
氢气作为一种可再生的清洁二次能源，具有许多优点，但是，由于在制备/储存上的技术瓶颈的限制，使其难以实现规模化商业应用。相比于高压氢瓶和低温液氢，材料基固态储氢在操作安全性、能源效率及理论储氢密度方面具有显著优势，被公认为最具发展前景的储氢方式。固态储氢材料可分为可逆储氢和非可逆储氢两大类。相比于非可逆储氢材料，可逆储氢材料在质量/体积储氢密度、可循环使用等方面有着明显的优势。因此，发展可逆储氢材料成为储氢材料研究领域的重点。硼氢化物具有较高的储氢容量，是当前储氢材料的研究重点。硼氢化锂(LiBH4)的储氢容量为18.5wt％和121kg/m3，最具代表性。目前，LiBH4的热力学性质稳定、放氢动力学缓慢以及循坏性能差。硼氢化锂、中孔炭在一定氢压(>3bar)的条件下，可获得良好的限域效果和较好的循环容量稳定性，放氢产物是LiH、B和H2。此复合体系存在的优点是：热力学性能优异；循环性能优异；理论可逆储氢容量高18.5wt％。2LiBH4→2LiH+2B+3H2上述优点决定了其可用于车载燃料汽车。各国学者通过对该体系的研究取得了一定的进展。但是，要实现硼氢化锂、中孔炭复合体系制氢技术的实际应用，以下问题仍难以解决：放氢过程缓慢；放氢温度较高；可逆放氢性能不理想。基于上述陈述，本专利技术提出了一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系及制氢方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系及制氢方法。一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系，所述制氢体系完全为固体，由硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末组成，两种固体粉末的重量比为1:0.2，两种固体粉末的粒径为1～100μm。优选的，所述制氢体系中硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末的制备方法为熔融法或湿化学法。优选的，所述制氢体系中的放氢过程需要加热，其加热温度为300～400℃。优选的，所述制氢体系中的放氢过程压力为0，处于真空状态。优选的，所述制氢体系中的吸氢条件为350℃，10MPaH2。优选的，所述制氢体系中的放氢产物为LiH/B/H2。本专利技术还提出了一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系的制氢方法，所述制氢方法指将硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末，通过球磨方法充分混合，将两种粉末混合均匀后置于密闭反应器中，在无催化剂作用下加热制氢，并可通过吸氢循环利用，放氢反应如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2。优选的，所述反应器无需复杂装置，材质为不锈钢类的耐高温材料。本专利技术提出的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系及制氢方法，利用硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末制成制氢体系，通过球磨方法将硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末充分混合后，在无催化剂的作用下，通过加热制氢，本专利技术提供了一种硼氢化锂分解制氢的新途径，得到的硼氢化锂和硼氢化锂制氢体系完全为固态，避免了传统液体燃料体系存在的溶解度限制问题，可获得较高的质量储氢密度，在无需催化剂的条件下便可提供长时间稳定的氢源，原料简单易得，产物无污染，本专利技术提出的制氢方法操作简便，易于携带，对制氢装置要求低，燃料转化率高，可靠性高，可为多种军用﹑民用移动式、便携式设备及微型燃料电池提供高效、持续、稳定的氢源，值得推广。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例一本专利技术提出的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系及制氢方法，通过熔融法或湿化学法制得粒径为80μm的硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末，并将两种固体粉末按1:0.2重量比制成制氢体系，将硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末，通过球磨方法充分混合，将两种粉末混合均匀后置于密闭反应器中，在无催化剂作用下加热至380℃制氢，在氢压为0的真空状态下开始放氢，放氢产物为LiH/B/H2，并在350℃，10MPaH2的情况，通过吸氢循环利用，放氢反应如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2。实施例二本专利技术提出的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系及制氢方法，通过熔融法或湿化学法制得粒径为10μm的硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末，并将两种固体粉末按1:0.2重量比制成制氢体系，将硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末，通过球磨方法充分混合，将两种粉末混合均匀后置于密闭反应器中，在无催化剂作用下加热至320℃制氢，在氢压为0的真空状态下开始放氢，放氢产物为LiH/B/H2，并在350℃，10MPaH2的情况，通过吸氢循环利用，放氢反应如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2。实施例三本专利技术提出的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系及制氢方法通过熔融法或湿化学法制得粒径为100μm的硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末，并将两种固体粉末按1:0.2重量比制成制氢体系，将硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末，通过球磨方法充分混合，将两种粉末混合均匀后置于密闭反应器中，在无催化剂作用下加热至300℃制氢，在氢压为0的真空状态下开始放氢，放氢产物为LiH/B/H2，并在350℃，10MPaH2的情况，通过吸氢循环利用，放氢反应如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2，。实施例四本专利技术提出的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系及制氢方法，通过熔融法或湿化学法制得粒径为50μm的硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末，并将两种固体粉末按1:0.2重量比制成制氢体系，将硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末，通过球磨方法充分混合，将两种粉末混合均匀后置于密闭反应器中，在无催化剂作用下加热至350℃制氢，在氢压为0的真空状态下开始放氢，放氢产物为LiH/B/H2，并在350℃，10MPaH2的情况，通过吸氢循环利用，放氢反应如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2。实施例五本专利技术提出的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系及制氢方法，通过熔融法或湿化学法制得粒径为2μm的硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末，并将两种固体粉末按1:0.2重量比制成制氢体系，将硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末，通过球磨方法充分混合，将两种粉末混合均匀后置于密闭反应器中，在无催化剂作用下加热至320℃制氢，在氢压为0的真空状态下开始放氢，放氢产物为LiH/B/H2，并在350℃，10MPaH2的情况，通过吸氢循环利用，放氢反应如下：2LiBH4→2LiH+2B+3H2。本专利技术提出的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系及制氢方法，利用硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末制成制氢体系，通过球磨方法将硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末充分混合后，在无催化剂的作用下，通过加热制氢，本专利技术提供了一种硼氢化锂分解制氢的新途径，得到的硼氢化锂和硼氢化锂制氢体系完全为固态，避免了传统液体燃料体系存在的溶解度限制问题，可获得较高的质量储氢密度，在无需催化剂的条件下便可提供长时间稳定的氢源，原料简单易得，产物无污染，本专利技术提出的制氢方法操作简便，易于携带，对制氢装置要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系，其特征在于，所述制氢体系完全为固体，由硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末组成，两种固体粉末的重量比为1:0.2，两种固体粉末的粒径为1～100μm。

【技术特征摘要】
1.一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系，其特征在于，所述制氢体系完全为固体，由硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末组成，两种固体粉末的重量比为1:0.2，两种固体粉末的粒径为1～100μm。2.根据权利要求1所述的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系，其特征在于，所述制氢体系中硼氢化锂、中孔炭复合体系和TiCl3两种固体粉末的制备方法为熔融法或湿化学法。3.根据权利要求1所述的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系，其特征在于，所述制氢体系中的放氢过程需要加热，其加热温度为300～400℃。4.根据权利要求1所述的一种硼氢化锂高性能可逆制氢体系，其特征在于，所述制氢体系中的放氢过程压力为0，处于真空状态。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王葵葵，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东;37