[发明专利]一种Mg(AlH4)2储氢体系的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Mg(AlH₄)₂储氢体系的制备方法，属于储氢材料领域。

背景技术

随着全球性的能源危机的加剧，氢能作为可再生的二次清洁能源受到了世界性的普遍重视。氢的安全储存是氢能利用的关键，固态氢化物储氢技术是一种理想的储氢技术，稀土储氢合金具有低的吸放氢温度以及较好的动力学性能，但其储氢容量较低，只有1.5wt%左右。近年来，具有较高储氢容量（5wt% 以上）的轻金属氢化物和配位氢化物成为了一个研究热点。

储氢材料要应用于实际生产，就需要较低的放氢温度。但目前一些储氢量比较大的储氢材料放氢温度均较高，例如金属氢化物中的MgH₂，具有7.6wt%的较高理论储氢容量，但需要在320℃左右才能放出氢气，远远超出100℃以下的实际应用的要求，即使加入催化剂，其放氢温度依然在200℃以上；再比如金属配位氢化物中的NaAlH₄，具有7.4wt%的理论储氢容量，放氢温度在190℃左右，加入催化剂后能降至160℃左右，但此放氢温度依然高出实际应用的要求太多。

相对来讲Mg(AlH₄)₂是一种放氢温度更低的金属配位氢化物，在150℃左右，而且具有9.3wt%的理论储氢容量，因其本身的放氢温度在各类储氢材料中就比较低，而且储氢容量较大，是一种开发潜力较大的储氢材料，催化剂是降低其放氢温度的途径之一，加入TiCl₃催化剂后可使其放氢温度降低至120℃左右，但此温度距离实际应用要求依然还有一段距离。

目前还未发现有更有效的催化剂。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种Mg(AlH₄)₂储氢体系的制备方法。

本发明是这样实现的，一种Mg(AlH₄)₂储氢体系的制备方法，包括：

1) 催化剂Ti-B合金的制备

将Ti粉和B粉按摩尔比1:1.8－1:2.4称取并按球料质量比20:1，投于球磨罐中于氩气保护下球磨80－140h，制备得到所述Ti-B合金;

2) Mg(AlH₄)₂储氢体系的制备

将所述Ti-B合金、NaAlH₄分别按Mg(AlH₄)₂ 的1~10mol%和1~20mol%与Mg(AlH₄)₂投入到球磨罐中，球料质量比40:1，于氩气保护下球磨混合1-5h，制得所述Mg(AlH₄)₂储氢体系。

其中，所述步骤1）、2)中球磨机的转速为450r/min。

本发明制备的Mg(AlH₄)₂储氢体系相对于单纯的Mg(AlH₄)₂分解放氢温度大大降低，第一放氢峰值温度仅为94℃，降低幅度近60℃，且在40℃即开始放氢，满足实际应用的温度要求；并且操作流程简便，设备简单，操作条件温和。

附图说明

图1是本发明实施例所制备的Ti-B合金的XRD图；

图2是本发明实施例所制备的Ti-B合金与NaAlH₄协同催化Mg(AlH₄)₂分解放氢的TPD图；

图3为是本发明实施例所制备的Ti-B合金与NaAlH₄协同催化Mg(AlH₄)₂分解放氢的TPD图。

具体实施方式

实施例1

1)、将Ti粉和B粉按照摩尔比1:2混合，按照球料质量比20:1置于球磨罐中，罐中充入常压氩气，以450r/min的转速于球磨机中球磨140h得到Ti-B合金；