一种镁基复合储氢材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种镁基复合储氢材料及其制备方法和应用，化学式为MgH<subgt;2</subgt;‑xCNTs，CNTs附着于MgH<subgt;2</subgt;颗粒表面，x＝2～10wt.％；采用工业镁块在氢气气氛下加热产生镁蒸汽；或直接采用工业镁蒸汽，压力保持在3‑5Mpa；在氢气气氛下加热室内镁蒸汽和氢气充分形成纳米级气态MgH<subgt;2</subgt;，气态MgH<subgt;2</subgt;在氢气气流带动下穿过隔板吹扫隔板上的CNTs；对逸出的MgH<subgt;2</subgt;蒸汽进行快速冷却，冷却速率为20±5℃/min，回收得到MgH<subgt;2</subgt;‑xCNTs复合粉末，冷却温度为20℃±5℃，有利于缩短氢的扩散距离，为氢提供了更多的扩散通道；增加比表面积，纳米颗粒中氢化物的形成能垒随着氢原子固溶量的增加而降低，从而降低了镁基储氢材料中吸氢/放氢反应的表观活化能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储氢材料，具体涉及一种镁基复合储氢材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、目前，化石能源的使用主要带来两方面的问题：能源资源的匮乏和环境的污染，因此，开发新能源迫在眉睫。氢能具有热值高、零污染和可循环的优点，是未来绿色能源的有利竞争者。目前利用氢能最好的方式是燃料电池，降低燃料电池的制造成本，开发安全、高效、轻便的燃料电池制造技术是目前车载燃料电池系统亟待解决的关键技术问题。

2、氢化镁(mgh2)含氢量为7.6wt.％，且镁资源储量丰富是最具吸引力的储氢材料之一。然而，mgh2在实际应用中的局限性主要在于mg-h键键能过高，放氢温度高(约603k)，热力学稳定性过高；mgh2中氢原子扩散过慢，导致吸氢动力学缓慢；镁极其活泼，暴露在空气中极易被毒化。为了解决上述问题，目前的研究大多集中在采用过度元素、合金、化合物合金化改善热力学和添加催化剂对吸/放氢速率改善。采用反应球磨法、气相法、纳米限域法、液相还原法等传统纳米化技术制备mg纳米颗粒和纳米复合材料，虽然一些制造手段促使纳米化能够降低放氢温度，但是获取工序复杂，耗能大无法大规模产本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种镁基复合储氢材料，其特征在于，化学式为MgH2-xCNTs，CNTs附着于MgH2颗粒表面，x＝2wt.％～10wt.％；由氢气气氛下的镁蒸汽及其形成的MgH2吹扫纳米CNTs粉末，快速冷却得到MgH2-xCNTs复合材料。

2.根据权利要求1所述的镁基复合储氢材料，其特征在于，CNTs内径为3-5nm，外径为8-15纳米，长度为0.5-2μm。

3.一种镁基复合储氢材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的镁基复合储氢材料制备方法，其特征在于，采用工业镁块在氢气气氛下加热产生镁蒸汽，具体为：采用纯度不低于99.98％的...

【技术特征摘要】

1.一种镁基复合储氢材料，其特征在于，化学式为mgh2-xcnts，cnts附着于mgh2颗粒表面，x＝2wt.％～10wt.％；由氢气气氛下的镁蒸汽及其形成的mgh2吹扫纳米cnts粉末，快速冷却得到mgh2-xcnts复合材料。

2.根据权利要求1所述的镁基复合储氢材料，其特征在于，cnts内径为3-5nm，外径为8-15纳米，长度为0.5-2μm。

3.一种镁基复合储氢材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的镁基复合储氢材料制备方法，其特征在于，采用工业镁块在氢气气氛下加热产生镁蒸汽，具体为：采用纯度不低于99.98％的工业镁块，先抽真空，然后在加热条件下通入高纯氢气，氢压3-5mpa；加热至900-1200℃，产生镁蒸汽。

5.根据权利要求4所述的镁基复合储氢材料制备方法，其特征在于，对所述工业镁块处理，具体为：在真空环境下...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭一全，白靖，王艳宏，张勃宇，韩俊杰，王海燕，许云华，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：发明
国别省市：