微球储氢容器及聚集方法技术

本发明专利技术公开了微球储氢容器及聚集方法，包括密封的外壳、工艺管道、内部热交换表面和位于外壳中的储氢器，储氢器是空心的导电材料微球，其抗张强度大于30kg/平方毫米；通过扩散使氢饱和使微球饱和，其特征在于，将作为负极的微球置于含氢环境中，并用转化为离子形式的氢使微球饱和。本发明专利技术在氢的积累和储存阶段中压力和温度降低，氢的质量含量增加，在储存和积累期间氢损失的减少，从而储氢的安全性和效率得到了提高。得到了提高。得到了提高。

【技术实现步骤摘要】
微球储氢容器及聚集方法


[0001]本专利技术涉及氢能领域
，尤其涉及微球储氢容器及聚集方法。

技术介绍

[0002]已知的储氢体是一种密封的外壳，带有一个用于储存液化氢的内部容器，而气体填充系统旨在减少氢的损失，从而减少了填充储罐的时间，该储罐适用于氢能汽车，由耐用的复合材料制成，重量相对较轻。最后的修改是一个容积为90升，重量为40公斤，氢气压力为400个大气压的设备。估计表明，在这种情况下，容器中可以存储3.2千克氢气，因此氢气的质量含量为3.2/40
·
100％＝8％，容器的缺点是有爆炸危险，单位体积的氢含量低，每公升最多有400升氢，气体从容器中流失，已知的氢存储容器，包括密封的外壳，工艺管道，内部热交换表面和氢填充剂，氢是金属间化合物的粉末；
[0003]在微球中收集氢的已知方法，空心微球由直径为5-200微米，壁厚为0.5-5微米的玻璃制成，在200-400℃的温度压力下，氢主动扩散通过壁，充满微球，冷却后在压力下保留在其中。因此，在500atm的氢气压力下并且将微球加热至所示温度，在微球中氢的质量含量为5.5-6.0％，在较低的压力下，微球中氢的质量含量将降低。当加热到200℃时，微球中约55％的氢被释放，而加热到250℃时约75％。当氢气收集在玻璃微球中时，通过壁的扩散而造成的损失约为每天0.5％。在用金属膜涂覆微球的情况下，室温下氢的扩散损失降低了10到100倍。
[0004]但是现有技术的缺点是氢的吸收和释放具有明显的热效应，氢的质量含量-容器中所含氢的重量与容器本身的重量之比为非常低；同时储氢方法的显着缺点是，具有微球的电池在高氢气压力和升高的温度下充电，这导致该方法的风险增加。

技术实现思路

[0005]1.要解决的技术问题
[0006]本专利技术的目的是为了解决现有技术中氢的吸收和释放具有明显的热效应，氢的质量含量-容器中所含氢的重量与容器本身的重量之比为非常低的的问题，而提出的微球储氢容器及聚集方法。
[0007]2.技术方案
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0009]微球储氢容器，包括密封的外壳、工艺管道、内部热交换表面和位于外壳中的储氢器，储氢器是空心的导电材料微球，其抗张强度大于30kg/平方毫米。
[0010]优选地，使用钢或钛，或镧，或镍或锆，或基于这些金属的合金，或石墨，或基于石墨的组合物作为微球的材料。
[0011]优选地，所述微球的直径从所述主体的中心到其外围减小。
[0012]优选地，所述微球体涂有氢吸收金属，例如钯或镍，或镧镍合金。
[0013]优选地，所述主体由内部具有负极的非导电材料制成，并且具有用于供应含氢介
质的支管，而所述正极位于所述主体的外部。
[0014]本专利技术还提出了微球储氢聚集方法，通过扩散使氢饱和使微球饱和，其特征在于，将作为负极的微球置于含氢环境中，并用转化为离子形式的氢使微球饱和。
[0015]优选地，通过在水溶液中进行电解来将氢转化成离子形式。
[0016]优选地，通过电离，例如在放电中将氢转化成离子形式。
[0017]3.有益效果
[0018]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0019](1)本专利技术中，降低了在氢气储存和收集阶段的压力和温度，增加氢气的质量含量，减少在氢气储存罐中氢气的损失，氢气储存罐由密封的外壳，工艺管道，内部热交换表面和位于外壳中的氢气储存填充物组成储氢填料是由高强度导电材料制成的中空微球。。
[0020](2)本专利技术中，累积氢的方法在于通过扩散使氢饱和以使微球饱和，同时将作为阴极的微球放置在含氢介质中，并且将微球用转化为离子形式的氢饱和。。
[0021](3)本专利技术中，氢到离子形式的转化可以通过在水溶液中电解来进行。氢向离子形式的转化可以通过电离例如在放电中进行。
[0022](4)本专利技术中，在氢的积累和储存阶段中压力和温度降低，氢的质量含量增加，在储存和积累期间氢损失的减少，从而储氢的安全性和效率得到了提高。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提出的微球储氢容器的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术提出的微球储氢容器的工作原理结构示意图；
[0025]图3为本专利技术提出的微球储氢容器中微球的结构示意图。
[0026]图中：1外壳、2热交换表面、3微球、4工艺管道、5附加管、6缠绕负极、7缠绕正极、8壳、9空腔、10金属涂层。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028]实施例1：
[0029]微球储氢容器，包括密封的外壳1、工艺管道4、内部热交换表面2和位于外壳1中的储氢器，储氢器是空心的导电材料微球3，其抗张强度大于30kg/平方毫米，使用钢或钛，或镧，或镍或锆，或基于这些金属的合金，或石墨，或基于石墨的组合物作为微球3的材料，所述微球3的直径从所述主体的中心到其外围减小，所述微球3涂有氢吸收金属，例如钯或镍，或镧镍合金；
[0030]本专利技术中，所述主体由内部具有负极的非导电材料制成，并且具有用于供应含氢介质的支管，而所述正极位于所述主体的外部；
[0031]本专利技术中，微球储氢聚集方法，通过扩散使氢饱和使微球饱和，将作为负极的微球3置于含氢环境中，并用转化为离子形式的氢使微球3饱和，通过在水溶液中进行电解来将氢转化成离子形式，通过电离，例如在放电中将氢转化成离子形式；
[0032]本专利技术中，，壳体1可以由任何材料制成，微球3填充整个壳体，并从壳体中排出以
使氢积累。将施加有负电势的未加载微球放置在例如电解质溶液(硫酸，水合肼等的水溶液)中，以加速氢通过微球壳扩散的过程，在电解过程中氢转化为离子形式，并使微球的内部空腔的氢饱和；
[0033]本专利技术中，在放电中氢离子化期间，微球可能会被氢饱和。在这种情况下，微球也是阴极，充满氢的微球再次被装入壳体1，并且当它们被热交换表面2加热时，氢将开始从它们中释放出来，并通过处理喷嘴供应给消费者；
[0034]本专利技术中，图2示出了用于存储氢的容器的整体视图，其中，微球直接在容器中被氢饱和，而主体1由非导电材料制成，并且具有用于供应含氢介质的附加管5，该管仅在微球被氢饱和期间打开。在该壳体的内部，缠绕负极6，并且将正极7位于壳体1的外部。在这种情况下，将容器放置在含氢介质中，打开分支管5，将相应的电势提供给电极6和7，并且在电解过程中会积聚氢气而不会从容器中卸下微球，或者在放电中；
[0035]本专利技术中，钢铁或钛，镧，镍或镍等高强度(σvr-拉伸强度大于30kg/mm2)的导电且可制成直径为1至50μm，壁厚约为1μm的微球的导电材料。锆，或基于这些金属的合金，或石墨，或基于石墨的成分。在这种情况下，可以通过在微球上覆盖一层厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.微球储氢容器，包括密封的外壳(1)、工艺管道(4)、内部热交换表面(2)和位于外壳(1)中的储氢器，其特征在于，储氢器是空心的导电材料微球(3)，其抗张强度大于30kg/平方毫米。2.根据权利要求1所述的微球储氢容器，其特征在于，使用钢或钛，或镧，或镍或锆，或基于这些金属的合金，或石墨，或基于石墨的组合物作为微球(3)的材料。3.根据权利要求1所述的微球储氢容器，其特征在于，所述微球(3)的直径从所述主体的中心到其外围减小。4.根据权利要求1所述的微球储氢容器，其特征在于，所述微球(3)涂有氢吸收金属，例如钯...

【专利技术属性】
技术研发人员：恰巴克，
申请(专利权)人：深圳中科微管科技有限公司，
类型：发明
国别省市：