在水或其它可反应的液体与固体硼氢化物燃料的反应中，液体反应剂和／或添加物被转化为凝胶形式（１４）。固体金属氢化物和催化剂形成单个金属元件（２６）。单个金属氢化物／催化剂元件被插到凝胶（１４）中以起始反应产生氢，并从凝胶中撤出以终止或减慢反应。使用这样的燃料产生配方的自我调节气体发生器（１０，４０）自动控制其反应速率，以控制气体发生器的内部压力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
[0001]本专利技术针对用于燃料电池的新的燃料组合物，更具体地说，产生用于燃料电池的氢的新的燃料组合物。专利技术背景[0002]在产氢
中的已知的挑战是控制化学金属氢化物如硼氢化钠和液体如水或甲醇之间的反应速率。当反应太慢，燃料电池没有足够的氢产生电。当反应太快，多余的氢气会对燃料供应器产生压力。[0003]迄今为止，通过将催化剂引入含有金属氢化物水溶液和水的反应室中以起始反应和将催化剂从中移出以结束反应，已经实现了对化学金属氢化物反应中的产氢反应速率的控制，如在美国专利号6,939,529和3,459,510与美国专利公开号US 2005/0158595中所公布。该技术通过控制与水溶液型燃料相互作用的催化剂的量或者催化剂与燃料接触的时间调节反应速率。[0004]控制反应速率的另一个方法是将具有均匀大小的金属氢化物颗粒以稳定速率加入到水中，以控制氢的产生，如在美国专利公开号US2004/0184987中所述。另一个方法是控制水和金属氢化物水溶液的注入速率以控制反应速率。[0005]然而，仍然需要另外的方法控制反应速率专利技术简述[0006]本专利技术的一方面是针对能够氧化反应能够产生氢的用于燃料电池的燃料组合物。所述燃料组合物包括凝胶反应剂、化学金属氢化物反应剂和催化剂。-->[0007]本专利技术的另一个方面是针对适于与包括凝胶反应剂、化学金属氢化物反应剂和催化剂的燃料组合物使用的气体发生器。气体发生器是含有凝胶反应剂的室，其中固体反应剂安置在偏压的平台上，并且固体反应剂可相对于凝胶反应剂移动。凝胶反应剂与平台间隔以形成压力室。从凝胶反应剂和金属氢化物反应剂之间的反应产生的气体在压力室内产生压力。当压力高于预定的压力时，固体反应剂远离凝胶反应剂移动。当压力低于预定的压力时，固体反应剂向凝胶反应剂移动。[0008]本专利技术的另一个方面是针对通过氧化反应能够产生氢的气体发生器。气体发生器含有液体反应剂和化学金属氢化物。气体发生器包括氢吸附剂合金/金属，以吸收多余的氢。附图简要说明[0009]本专利技术的上述的其它的特征和优点，从如在附图中所示的对专利技术的以下描述中变得显而易见。附图构成说明书的部分，以解释专利技术的原理和使相关领域的技术人员能够实施和使用本专利技术。[0010]图1是根据本专利技术的氢气发生器的剖面图；图1A是图1中的氢气发生器使用的支撑壁的正视图；图1B是图1中的气体发生器的变体的剖面图；[0011]图2根据本专利技术的另一个氢气发生器的剖面图；图2A是图2的氢气发生器中使用的屏的透视图。专利技术详述[0012]在金属氢化物反应剂和液体反应剂之间的产生氢的总反应是已知的。在一个实施例中，在硼氢化钠和水之间的反应如下：NaBH4+2H2O→(催化剂)→4(H2)+(NaBO2)[0013]合适的催化剂除了其它的金属及其盐外，包括铂、钌和钌盐(RuCl3)。反应也产生硼酸钠(NaBO2)副产物。在燃料电池中使用的硼氢化钠在美国专利号3,459,510中论述，通过参考其被包括在此。-->[0014]如在附图中所示和以下详述，本专利技术针对能够控制和最大化从化学金属氢化物燃料如硼氢化钠(NaBH4)和水中释放氢的方法和组合物。本专利技术也针对自我调节的装置，该装置最大化从化学金属氢化物燃料和水反应释放出的氢量。[0015]使用化学金属氢化物燃料的氢发生装置在共同未决的2003年10月6日提交的美国专利号10/679,756、2005年2月25日提交的美国专利号11/067,167、2005年2月25日提交的美国专利号11/066,573、2005年6月13日提交的美国临时专利号60/689,538和2005年6月13日提交的美国临时专利号60/689,539中公开。所有这些参考资料的公开内容通过引用被全部包括在此。[0016]合适的化学金属氢化物燃料包括但不限于，元素周期表第IA-IVA族的元素的氢化物和它们的混合物，如碱或碱性金属氢化物或它们的混合物。其它的化合物如碱金属-铝氢化物(铝氢化物)和碱金属硼氢化物也可以使用。金属氢化物的更具体的例子包括但不限于氢化锂、氢化锂铝、硼氢化锂、氢化钠、硼氢化钠、氢化钾、硼氢化钾、氢化镁、硼氢化镁、氢化钙及其盐和/或衍生物。优选的氢化物是氢化钠、硼氢化钠、硼氢化镁、硼氢化锂和硼氢化钾，更优选的是NaBH4和/或Mg(BH4)2。[0017]除了水外的液体，如甲醇和其它醇类也可以用于与化学金属氢化物反应。[0018]固体形式的NaBH4，其基本上为粉末或颗粒的形式或压制的粒子的固体形式，在不存在水时不容易水解，因此使用无水的硼氢化物增加燃料供应器或气体发生器的贮存期限。然而，携带氢的燃料的水的形式如水溶液的NaBH4，基本上容易水解，除非存在稳定剂。示例性的稳定剂可以包括但不限于金属和金属氢化物如碱金属氢化物，例如KOH和/或NaOH。这样的稳定剂的例子在美国专利号6,683,025中描述，其全部内容通过引用被包括在此。[0019]携带氢的燃料的固体形式一般优选于水的形式。一般地，固体燃料被认为比液体燃料更有利，因为水溶液燃料比固体燃料含有适当比例少的能量，并且液体燃料基本比固体燃料稳定性差。-->[0020]与固体形式的NaBH4(团状、粒状、粉末、结块等)有关的一个问题是，在硼氢化物被水氧化的过程中，偏硼酸盐(BO2-)副产物会出现在固体的表面。当氧化反应继续进行时，偏硼酸盐和其它形式的硼酸盐倾向于在硼氢化物固体的表面上形成皮层和壳，这能够抑制硼氢化物-水氧化反应。而且，偏硼酸盐和其它的硼酸盐离子每分子能够吸收几分子水，与一些反应和与其它螯合，这造成金属氢化物氧化反应比期望的化学计量反应需要更多的水。也可以相信的是，水必须穿过硼酸盐皮和并且在到达硼氢化物底下前不与硼酸盐氧化副产物螯合或反应。即使偏硼酸盐和其它的硼酸盐离子与水的反应性比硼氢化物分子差，但是硼酸盐皮层使硼氢化物-水反应成为速度限制。[0021]另外，在NaBH4和水之间的反应，一旦开始，会难控制，这样当结合新鲜的反应剂时，氢会不均匀地产生，具有产氢峰值。当新的反应剂反应后，气体产生太快时，气体会过度加压燃料供器应或氢发生器，并损坏燃料供应器。另外，如果高压传到燃料电池，它也会损坏燃料电池。[0022]根据本专利技术，水或其它可反应的液体与固体硼氢化物燃料的反应可以被修改如下本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于燃料电池的通过化学反应能够产生氢的燃料组合物，其包括凝胶反应剂、化学金属氢化物反应剂和催化剂。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-3-15 60/782,6321.用于燃料电池的通过化学反应能够产生氢的燃料组合物，其包括凝
胶反应剂、化学金属氢化物反应剂和催化剂。
2.根据权利要求1所述的燃料组合物，其中凝胶反应剂包括水和不溶
于水的、吸水膨胀的聚合物。
3.根据权利要求2所述的燃料组合物，其中水分子通过氢键被结合到
不溶于水的、吸水膨胀的聚合物。
4.根据权利要求2所述的燃料组合物，其中不溶于水的、吸水膨胀的
聚合物包括聚丙烯酸钠。
5.根据权利要求2所述的燃料组合物，其中不溶于水的、吸水膨胀
的聚合物包括聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求1所述的燃料组合物，其中化学金属氢化物反应剂包
括硼氢化钠。
7.根据权利要求1所述的燃料组合物，其中催化剂包括钌盐。
8.根据权利要求1所述的燃料组合物，其中催化剂与化学金属氢化物
混合或掺和以形成固体反应剂。
9.适...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁J库瑞罗，艾伦娄森茲威格，
申请(专利权)人：法商BIC公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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