含碳复合储氢合金及其制备方法、复合固态储氢罐及储放氢性能测试方法技术

技术编号:23329511 阅读:51 留言:0更新日期:2020-02-15 00:03
本发明专利技术公开了一种含碳复合储氢合金及其制备方法、利用所述含碳复合储氢合金制成的复合固态储氢罐,以及对该复合固态储氢罐进行储氢性能测试的方法。一种含碳复合储氢合金,按质量百分比计,所述含碳复合储氢合金由90%‑98%的储氢合金粉末和2%‑10%的碳材料制成。一种制备上述含碳复合储氢合金的方法,包括以下步骤:制备储氢合金粉末的步骤;准备所述碳材料的步骤;将所述碳材料与所述储氢合金粉末混合制成所述含碳复合储氢合金的步骤。本发明专利技术制备的复合固态储氢罐可以用于氢气纯化、燃料电池氢源及固定式储能等领域。

Carbon containing composite hydrogen storage alloy and its preparation method, composite solid hydrogen storage tank and test method for hydrogen storage and desorption performance

【技术实现步骤摘要】
含碳复合储氢合金及其制备方法、复合固态储氢罐及储放氢性能测试方法
本专利技术属于储氢材料制备
,具体涉及一种基于碳材料配合储氢合金制成的含碳复合储氢合金、含碳复合储氢合金的制备方法、使用该含碳复合储氢合金制备的复合固态储氢罐及对该复合固态储氢罐进行储氢性能测试的方法。
技术介绍
化石能源枯竭和环境污染危机迫使人类开发可再生清洁能源。氢是清洁二次能源,更是可再生一次能源理想载体。20世纪70年代,美国通用汽车公司就提出“氢经济时代”的概念来描绘未来氢气取代石油、天然气成为支撑全球经济的主要能源经济形态。因此,氢能的开发和利用成为世界各国特别关注的科技领域。关于氢能的研究开发方面,目前面临氢气的发生、储存和利用三大问题。氢气的储存是氢能开发利用关键,目前许多发达国家都将储氢技术研究列为重大科技计划项目。氢的储运,按氢的储存方法可以分为3种:第一种是气体氢储存技术,将氢气压缩后存储在高压容器中,缺点是钢瓶储存氢气的容积小、储氢量小,并且有爆炸的危险;第二种是液态氢储存技术,即将氢气液化后存储在绝热容器中,液态储氢一般应用于航空航天等重大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含碳复合储氢合金,其特征在于,按质量百分比计,所述含碳复合储氢合金由90%-98%的储氢合金粉末和2%-10%的碳材料制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种含碳复合储氢合金,其特征在于,按质量百分比计,所述含碳复合储氢合金由90%-98%的储氢合金粉末和2%-10%的碳材料制成。


2.根据权利要求1所述的含碳复合储氢合金,其特征在于,
所述碳材料包括石墨、活性炭、炭黑、碳纤维、碳气凝胶、碳纳米管及石墨烯中的一种或多种;
优选地,当所述碳材料为石墨材料时,所述碳材料的粒径为1mm以下,优选为100-500μm;更优选地,所述石墨材料为高纯石墨、膨胀石墨和鳞片石墨球中的一种或多种;
当所述碳材料为活性炭时,所述活性炭的颗粒尺寸主要为μm级;更优选为80%以上为μm级尺寸;更优选地,所述活性炭为黑色粉末状、块状、颗粒状和蜂窝状活性炭中的一种或多种;更优选地,所述活性炭的颗粒尺寸为100-500μm。
当所述碳材料为炭黑时,所述炭黑的颗粒尺寸为μm级大小,优选为100-500μm;
当所述碳材料为碳气凝胶时,所述碳材料的多孔率为80%~99.8%,典型的孔洞尺寸范围为1~100nm;
当所述碳材料为碳纤维时,所述的碳纤维为由片状石墨微晶有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成的经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料,所述碳纤维为短切碳纤维,其纤维长度为1~100mm,纤维直径为1~10μm;
当所述碳材料为碳纳米管时,所述碳纳米管的内径为10~50nm,碳纳米管的长度为100nm~1μm;
当所述碳材料为石墨烯时,所述石墨烯为石墨烯纳米片,所述石墨烯纳米片的横向尺寸为5-20μm,厚度小于20nm。


3.根据权利要求1或2所述的含碳复合储氢合金,其特征在于,
所述储氢合金粉末包括稀土系AB5型、钛系AB型、钛系AB2型、钛钒固溶体型储氢合金粉末中的一种或多种;
优选地,所述储氢合金粉末的平均粒度为75~300μm;
优选地,所述稀土系AB5型储氢合金粉末中,A侧由La和Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Mg、Ti和Zr元素组中的至少1种组成,B侧金属由Ni和Co、Mn、Cu、Fe、Si、Ge、Sn、Cr、Zn、B、V、W、Mo、Ta和Nb元素组中的至少1种组成。


4.制备权利要求1-3任一项所述含碳复合储氢合金的方法,其特征在于,包括以下步骤:
制备储氢合金粉末的步骤;
准备所述碳材料的步骤;
将所述碳材料与所述储氢合金粉末混合制成所述含碳复合储氢合金的步骤。


5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,
制备所述储氢合金粉末的步骤包括:
将所述储氢合金粉末的原料熔炼制备储氢合金铸锭,再对该合金铸锭进行真空退火均质化处理,所述熔炼的温度为1300℃~1500℃,所述真空退火均质化处理的温度为800~1150℃,退火时间为5~10h;然后将退火后的储氢合金铸锭破碎并球磨得到所述储氢合金粉末。


6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,
在将所述碳材料与所述储氢合金粉末混合制成所述含碳...

【专利技术属性】
技术研发人员:武英原建光张宝阎有花周少雄
申请(专利权)人:江苏集萃安泰创明先进能源材料研究院有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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