具起始加热机制的固态氢燃料制造技术

在本发明专利技术一实施例中提供一种具起始加热机制的固态氢燃料，包括：一固态氢燃料；以及一加热促进剂，设置于该固态氢燃料至少一表面上，且该加热促进剂与水会进行放热反应。在本发明专利技术另一实施例中提供一种具起始加热机制的固态氢燃料，包括：一固态氢燃料；以及一电力加热组件与该固态氢燃料接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于具起始加热机制的固态氢燃料，且特别是有关于ー种具有起始加热机制的固态氢燃料。
技术介绍
近来对于许多可携式能源的需求如可携式计算机、随身听、相机、随身听等各种数字装置，都需要ー种便宜、长时效供电、体积小、重量轻，且可用于各种环境的电池。虽然已知燃料电池具有经济而长效的特点，但受到氢燃料供应限制，而无法广泛使用于各类可携式产品。所以，解决氢燃料供应问题将是未来小型可携式氢能源发电系统的趋势。氢燃料的供应须符合便宜、方便、体积小、重量轻、及放氢速率稳定等原则。以化学储氢材料做为氢来源，最大的优点是储氢密度高，目前国际的趋势是往固态氢材料上发展。 固态氢燃料主要是由化学氢化物与水接触后，水解反应释放出氢气及热，而使得反应温度升高。随着反应的持续进行，装置的温度也因而持续升高，进而提升释放氢气的速率。然而，虽然化学氢化物的水解反应是放热反应，但其需经过一段时间后才可达到欲得放氢速率的所需温度。換言之，传统利用固态氢燃料的供氢装置需要一段时间才能达到所需的功率，也就是需要开机时间。然而，需要开机时间的电源供应组件是不符合电子产品的电カ需求。因此，目前亟需ー种供氢装置可缩短开机时间，而在短时间内即可达到所需的放氢速率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具起始加热机制的固态氢燃料，可在短时间内即可达到所需的放氢速率。本专利技术ー实施例提供一种具起始加热机制的固态氢燃料，包括一固态氢燃料；以及ー加热促进剂，设置于该固态氢燃料至少ー表面上，且该加热促进剂与水会进行放热反应。本专利技术另一实施例提供一种具起始加热机制的固态氢燃料，包括一固态氢燃料；以及ー加热促进剂，添加于该固态氢燃料外部，且该加热促进剂与水会进行放热反应以提供热源。本专利技术又一实施例提供一种具起始加热机制的固态氢燃料，包括一固态氢燃料；以及ー电カ加热组件与该固态氢燃料接触。本专利技术的具起始加热机制的固态氢燃料，其额外的加热机制可使固态氢燃料的反应温度迅速提升，而增加氢气产生的速率。上述加热机制，可包括在固态氢燃料设置加热促进剂、在固态氢燃料外部设置加热促进剂，或设置电力加热组件与固态氢燃料接触。在本专利技术ー实施例中，在固态氢燃料的至少ー表面上设置加热促进剂，以增加供氢装置的放氢速率。上述加热促进剂会先与水接触，并释放出大量的热，而将固态氢燃料所在的环境温度迅速拉高。因此，固态氢燃料与水反应释放出氢气的速率也因而加快。为让本专利技术的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下附图说明图1-3为根据本专利技术数个实施例，制造具有加热促进剂的固态氢燃料；图4-5为根据本专利技术数个实施例，制造具有电カ加热金属丝网的固态氢燃料；图6为比较本专利技术ー实施例及比较例的固态氢燃料的反应温度；图7为比较本专利技术ー实施例及比较例所形成的固态氢燃料的放氢流速；图8为本专利技术一比较例所形成的固态氢燃料的放氢流速； 图9为比较本专利技术另一实施例及比较例所形成的固态氢燃料的反应温度；图10为比较本专利技术另一实施例及比较例所形成的固态氢燃料的放氢速率。主要组件符号说明102 固态氢燃料；104、204、304 加热促进剂；306 反应区；308 加热区；310、312 水；406 电カ加热金属丝网。具体实施例方式以下依本专利技术的不同特征举出数个不同的实施例。本专利技术中特定的组件及安排是为了简化，但本专利技术并不以这些实施例为限。举例而言，于第二组件上形成第一组件的描述可包括第一组件与第二组件直接接触的实施例，亦包括具有额外的组件形成在第一组件与第二组件之间、使得第一组件与第二组件并未直接接触的实施例。此外，为简明起见，本专利技术在不同例子中以重复的组件符号及/或字母表示，但不代表所述各实施例及/或结构间具有特定的关系。本专利技术提供一种具起始加热机制的固态氢燃料，其额外的加热机制可使固态氢燃料的反应温度迅速提升，而增加氢气产生的速率。上述加热机制，可包括在固态氢燃料设置加热促进剂、在固态氢燃料外部设置加热促进剂，或设置电力加热组件与固态氢燃料接触。在本专利技术ー实施例中，在固态氢燃料的至少ー表面上设置加热促进剂，以增加供氢装置的放氢速率。上述加热促进剂会先与水接触，并释放出大量的热，而将固态氢燃料所在的环境温度迅速拉高。因此，固态氢燃料与水反应释放出氢气的速率也因而加快。图I为根据本专利技术ー实施例，在固态氢燃料102上设置加热促进剂104的示意图。首先，形成固态氢燃料102。而后，将加热促进剂104覆着在固态氢燃料102上。其中，加热促进剂104为ー薄层，且固态氢燃料102及加热促进剂104的材料相异，且加热促进剂104与水的反应热或是反应活性大于固态氢材料102与水的反应热或是反应活性。上述将加热促进剂104覆着在固态氢燃料102上的方法，可包括与固态氢燃料一体成形、黏附与加压附着。在本专利技术ー实施例中，加热促进剂104与水反应会放出氢气，例如可包括Li、LiAlH4, LiBH4, Na、NaAlH4, K、KAlH4, KBH4, NH3BH3^ NaSi、或前述的组合。上述可与水反应放出氢气的加热促进剂104的优点，在于其不但可以提升固态氢燃料的环境温度，且还可以増加供氢装置的氢气释放量。在本专利技术另一实施例中，加热促进剂104与水反应不会放出氢气，仅供作为提高固态氢燃料的环境温度，例如可包括Mg、MgO, Al、CaO、或前述的组合。在本专利技术ー实施例中，具起始加热机制的固态氢燃料可包括I至50重量份的加热促进剂，以100重量份的固态氢燃料为基准。然而，加热促进剂104的含量可根据所需温度及放氢速率来決定。 本专利技术所述固态氢燃料可包括金属硼氢化物、金属氢化物、硼氮氢化物、或前述的组合。金属硼氢化物例如包括NaBH4、LiBH4, Ca (BH4) 2、Mg (BH4) 2、KBH4, Al (BH4) 3、或前述的组合。金属氢化物例如包括LiH、NaH、或CaH2、硼氮氢化物如氨硼烷、こ硼烷、ニ氨こ硼烷、H2B(NH3)2BH4、聚氨基硼烷、环硼氮烷、吗啉硼烷、硼烷-四氢呋喃、或前述的组合。硼氮氢化物可包括实验式BxNyHz的化合物，例如包括氨硼烷(H3BNH3),ニ氨こ硼烷，H2B(NH3)2BH4,聚_(氨基硼烷)、环硼氮烷(B3N3H6)、吗硼烷、硼烷-四氢呋喃复合物和こ硼烷、或前述的组 合。在本专利技术ー较佳实施例中，固态氢燃料还包括固体催化剂可再加上或可不加上高分子弾性体。其中，固体催化剂可包括Ru、Co、Ni、Cu、Fe或前述的组合，固体催化剂也可以是Ru/树酷、Co/树酷、Ni/树酷、Cu/树酷、Fe/树酯、或前述的组合研磨后的粉末。疏水性高分子弾性体可包括硅胶、橡胶、或硅橡胶。图2为根据本专利技术另ー实施例，在固态氢燃料102上设置加热促进剂204的示意图。首先，形成固态氢燃料102。而后，在固态氢燃料102干燥前，将颗粒状的加热促进剂204以沾黏的方式黏附在固态氢燃料102上，再予以烘干。其中，加热促进剂204的颗粒尺寸介于O. I微米至1000微米。此外，将颗粒状的加热促进剂204黏附在固态氢燃料102上的方法，可为将固态氢燃料102在颗粒状的加热促进剂204上滚动，使得加热促进剂204沾附至固态氢燃料102上。在另ー实施例中，还可包括使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.25 TW 1001103181.一种具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在于，包括 一固态氢燃料；以及 一加热促进剂，设置于该固态氢燃料至少ー表面上，且该加热促进剂与水会进行放热反应。2.根据权利要求I所述的具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在干，该加热促进剂为披覆在该固态氢燃料上的ー薄层，其中该加热促进剂与该固态氢燃料相异。3.根据权利要求I所述的具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在干，该加热促进剂为黏附在该固态氢燃料上的颗粒。4.根据权利要求3所述的具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在干，该加热促进剂的颗粒尺寸介于O. I微米 1000微米。5.根据权利要求I所述的具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在于，该固态氢燃料包括金属硼氢化物、金属氢化物、硼氮氢化物、或前述的组合。6.根据权利要求I所述的具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在干，该加热促进剂与水反应的活性大于该固态氢燃料与水反应的活性。7.根据权利要求I所述的具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在干，该加热促进剂与水的反应热大于该固态氢燃料与水的反应热。8.根据权利要求I所述的具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在干，该加热促进剂与水反应放出氢气。9.根据权利要求8所述的具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在干，该加热促进剂包括 Li、LiAlH4、LiBH4, Na、NaAlH4, K、KAlH4, KBH4, NH3BH3^ NaSi、或前述的组合。10.根据权利要求I所述的具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在干，该加热促进剂与水反应不放出氢气。11.根据权利要求10所述的具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在于，该加热促进剂包括Mg、MgO、Al、CaO、或前述的组合。12.根据权利要求I所述的具起始加热机制的固态氢燃料，其特征在于，该具起始加热机制的固态氢燃料包括I至50重量份的该加热促进剂，以100重量份的该固态氢燃料为基...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷杰人，蔡幸芬，薛展立，陈政严，卢郁文，曹芳海，杜仲庆，吴佳政，陈逸航，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：