一种储氢燃料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种储氢燃料及其制备方法，涉及二次固体氧化物燃料电池(SOFC)。其特征在于包括金属燃料，由氧化物与催化剂构成的第一包覆层和碳构成的第二包覆层。本发明专利技术基于多层包覆策略，通过催化剂的催化作用与储氢燃料内部气体通道的调控，有效维持了储氢燃料的高温稳定性、提高了储氢燃料的反应动力学，从而提升了电池的功率和循环稳定性。了电池的功率和循环稳定性。了电池的功率和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种储氢燃料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高温燃料电池，属于电化学领域。

技术介绍

[0002]高温固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种基于高温电化学反应的发电装置，只能进行发电，不能进行电能存储。专利CN102652379B提出一种可以进行可逆充放电的SOFC，即二次SOFC。其在SOFC的基础上，通过在阳极一侧设置密闭的储氢部件，利用储氢部件中的储氢燃料与水蒸气的反应进行氢气的可逆存储与释放，从而实现SOFC的二次化。储氢燃料可使用多种金属或其合金和碳，典型的储氢燃料为铁。在放电过程中，铁与水蒸气反应产生氢气和四氧化三铁，氢气进一步与氧气通过电化学反应发电，并生成水蒸气。在充电过程中，二次SOFC首先通过电解水蒸汽产生氢气，氢气进一步与四氧化三铁反应生成铁和水蒸气，实现氢气的存储。
[0003]然而，该二次SOFC也具有不足。由于体系在高温下工作，典型的工作温度为700℃，储氢燃料往往会发生高温烧结，造成储氢燃料的表面积减小、反应气体传输通道受阻。同时，氢气还原金属氧化物的反应动力学缓慢。以上问题都会影响二次SOFC的功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储氢燃料，包括储氢金属、由氧化物与催化剂构成的第一包覆层，其特征在于储氢金属还包括碳构成的第二包覆层。2.如权利要求1所述的一种储氢燃料，其特征在于所述储氢金属包括镁、钙、铝、锌、铁、锰、铅、锡、镍、钼、钨、钛或其合金，粒径为100nm～50μm。3.如权利要求1所述的一种储氢燃料，其特征在于所述催化剂包括Pd、Pt、CeO2，含量为0.5wt％～5wt％。4.如权利要求1所述的一种储氢燃料，其特征在于所述氧化物包括Al2O3、SiO2、ZrO2、氧化钇稳定氧化锆(YSZ)中的一种或其混合物，含量为1wt％～20wt％，粒径为100nm～10μm。5.如权利要求1所述的一种储氢燃料，其特征在于所述碳层由碳前驱体煅烧制备，厚度在5nm～5μm之间，所述碳层为含碳有机化合物。6.一种储氢燃料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将储氢金属氧化物与氧化物按1:0.01
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0.05质量比混合；其中，所述储氢金属氧化物为所述储氢金属对应的氧化物中，粒径为100nm～50μm；所述氧化物为Al2O3、SiO2、ZrO2、氧化钇稳定氧化锆(YSZ)中的一种或其混合物，含量为1wt％～20wt％，粒径为100nm～10μm；(2)将催化剂前驱体和碳前驱体溶解于溶剂中；其中，催化剂前驱体为催化剂对应的可溶性盐，包括硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、乙酸盐、草酸盐、以及有机金属盐，溶液浓度为0.05M～1M；所述碳前驱体为含碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金保，曾静，张彥杰，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：