本发明专利技术公开了一种高容量轻质金属复合储氢材料及制备方法，所述储氢材料主要含有碱金属硼氢化物或碱土金属硼氢化物，所述碱金属硼氢化物或碱土金属硼氢化物至少还键合了一个尿素分子基团。所述方法包括：将碱金属硼氢化物或碱土金属硼氢化物与尿素按摩尔比10:1～1:10的比例混合，并于惰性气氛中球磨反应，球磨反应的时间为1-10小时。本发明专利技术公开的是一种新型复合储氢材料，能够在100-250℃下释放高纯氢气。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料领域，具体涉及。
技术介绍
氢，由于其资源丰富、燃烧效率高、无污染等，被认为是理想的替代化石资源的二次能源，现已成为全球研究的重点方向。但是，实现“氢能经济”的一个关键因素是高效、可逆的固体储氢材料的研发，其技术指标是储氢容量达到6wt%以上。目前各类储氢合金中，AB5 (以LaNi5为代表) 和AB2 (以TiMn2为代表)的研发已经成熟，但其储氢量小于2wt%限制了它们的实际应用。镁基合金具有较大的储氢容量(MgH2的储氢容量达到7.6wt% )，但其苛刻的吸放氢条件(温度在300°C以上)同样难以满足燃料电池的应用要求。目前，金属硼氢化物作为储氢材料,其放氢温度较高，吸放氢可逆性较差。2005年，Pinkerton等人[I]制备出了新型储氢材料Li3BN2H8。该材料加热至250-350°C可释放出高于1wt%的氢气。Soloveichik等人[2]制备出了络合物Mg(BH4)2.6NH3,该络合物起始放氢温度降低至150°C，并在205°C达到最大放氢速率，最终可以在400°C下释放13.6wt% H2。参考文献:[I]Pinkerton F E, Meisner G P, Meyer M S，Balogh M P and Kundrat M D, J.Phys.Chem.B, 2004，109:6-8.[2]Soloveichik G, Her J-H, Stephens P ff, Gao Y, Rijssenbeek J, Andrus M andZhao J C, Inorg.Chem., 2008, 47:4290-4298.
技术实现思路
鉴于目前的储氢材料其放氢温度还是较高，本专利技术提供，所述材料能在100_25(TC下释放高纯氢气，是一种新型复合储氢材料。—种高容量轻质金属复合储氢材料，所述储氢材料主要含有碱金属硼氢化物或碱土金属硼氢化物，所述碱金属硼氢化物或碱土金属硼氢化物至少还键合了一个尿素分子基团。[0011 ] 所述碱金属硼氢化物是LiBH4或NaBH4或KBH4 ;所述碱土金属硼氢化物是Mg (BH4) 2或 Ca(BH4)215所述储氢材料是LiBH4.CO (NH2) 2、Mg (BH4) 2.CO (NH2) 2、Mg (BH4) 2.2C0 (NH2) 2 或Ca (BH4) 2.4C0 (NH2) 2。一种高容量轻质金属复合储氢材料的制备方法，所述方法包括:将碱金属硼氢化物或碱土金属硼氢化物与尿素按摩尔比10:1~1:10的比例混合，并于惰性气氛中球磨反应，球磨反应的时间为1-10小时。【附图说明】图1 是 CO(NH2)2 (图中 a)、Ca(BH4)2.4C0 (NH2) 2(图中 b)及 Ca(BH4)2(图中 c)的X射线衍射图谱。图2 是 Mg (BH4) 2.CO (NH2) 2 (图中 a)及 Mg (BH4) 2.2C0 (NH2) 2 (图中 b)的 X 射线衍射图谱。图3是Ca (BH4) 2.4C0 (NH2) 2复合材料加热分解的质谱图。图4是Ca (BH4) 2.4C0 (NH2) 2复合材料的程序升温脱氢曲线图。【具体实施方式】下面通过实施例对本专利技术作进一步的详细描述。实施例1:分别称取0.4754克硼氢化钙和1.6299克尿素(摩尔比1:4)于不锈钢球磨罐中，氩气保护，在行星式球磨机上球磨混合，球磨时间为2小时，取出后得到粉末产物。产物的X射线衍射图谱如图1所示，从图中可以看出，得到的Ca(BH4)2.4C0(NH2)2复合材料是一种新化合物。其程序升温脱氢行为如图3、图4所示，以2V /分钟的速度升温至250°C并恒温I小时可以释放5.2wt%的氢气，是比较有前途的储氢材料之一。 实施例2:分别称取0.9800克硼氢化镁和1.1253克尿素(摩尔比1:1)及0.6533克硼氢化镁和1.4663克尿素(摩尔比1:2)于不锈钢球磨罐中，氩气保护，在行星式球磨机上球磨混合，球磨时间为2小时，取出后得到粉末产物。产物的X射线衍射图谱如图2所示。该复合材料在250°C下可以至少释放6.4wt%的氢气。实施例3:分别称取0.5648克硼氢化锂和1.5404克尿素(摩尔比1:1)于不锈钢球磨罐中，氩气保护，在行星式球磨机上球磨混合，球磨时间为5小时，取出后得到粉末产物。得到的化合物LiBH4.CO(NH2)2经X射线衍射图谱分析，是一种新的复合储氢材料。该复合材料在150°C下恒温5小时可以释放4.2wt%的氢气，继续加热至250°C并恒温6小时可以释放8.2wt%的氢气,是比较有前途的储氢材料之一。实施例4:分别称取0.8163克硼氢化钠和1.2889克尿素(摩尔比1:1)于不锈钢球磨罐中，氩气保护，在行星式球磨机上球磨混合，球磨时间为2小时，取出后得到粉末产物。得到的产物经X射线衍射图谱分析，是一种新的复合储氢材料。实施例5:分别称取0.9972克硼氢化钾和1.1080克尿素(摩尔比1:1)于不锈钢球磨罐中，氩气保护，在行星式球磨机上球磨混合，球磨时间为3小时，取出后得到粉末产物，得到的产物经X射线衍射图谱分析，是一种新的复合储氢材料。实施例6:分别称取1.8180克硼氢化钠和0.2870克尿素(摩尔比10:1)于不锈钢球磨罐中，氩气保护，在行星式球磨机上球磨混合，球磨时间为3小时，取出后得到粉末产物，得到的产物经X射线衍射图谱分析，是一种新的复合储氢材料。实施例7:分别称取0.1254克硼氢化钠和1.9798克尿素(摩尔比1:10)于不锈钢球磨罐中，氩气保护，在行星式球磨机上球磨混合，球磨时间为3小时，取出后得到粉末产物，得到的产物经X射线衍 射图谱分析，是一种新的复合储氢材料。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高容量轻质金属复合储氢材料，所述储氢材料主要含有碱金属硼氢化物或碱土金属硼氢化物，所述碱金属硼氢化物或碱土金属硼氢化物至少还键合了一个尿素分子基团。
【技术特征摘要】
1.一种高容量轻质金属复合储氢材料，所述储氢材料主要含有碱金属硼氢化物或碱土金属硼氢化物，所述碱金属硼氢化物或碱土金属硼氢化物至少还键合了一个尿素分子基团。2.根据权利要求1所述的储氢材料，其中所述碱金属硼氢化物是LiBH4或NaBH4或KBH4。3.根据权利要求1所述的储氢材料，其中所述碱土金属硼氢化物是Mg(BH4)2或Ca (BH4) 2。4.根据权利要求1所述的储氢材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：褚海亮，邱树君，孙立贤，徐芬，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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