[发明专利]储氢复合材料与其形成方法

说明书

技术领域

本发明是涉及储氢复合材料，及其形成方法。

背景技术

氢能为洁净的能源选择，其关键技术之一就是安全且低成本地储存与输送氢气。由于钢瓶高压氢气储运以及液态氢储运的方式存在着储氢密度低、安全性差、耗能、及成本高的问题，因此最具潜力的储氢方式乃是以金属或合金材料储存氢。储氢合金的原理是利用外界环境的温度、及/或压力改变，使合金吸收氢气而形成合金氢化物。当需要利用氢气时，再由合金氢化物释放氢气。储放氢气的过程如扩散、相变、及化合等阶段，均受到热效应与速度的限制而不易爆炸。

利用金属氢化物作为储氢媒介的优点为贮氢密度高、安全程度高、以及氢气释放纯度高。然而目前储氢合金的缺点在于高储氢量的合金如镁基合金，其吸放氢动力差，放氢操作温度仍过高(镁基合金一般需要300℃以上才能放氢)，大幅降低其实用性。综上所述，目前亟需可在较低的温度下吸放氢的储氢复合材料，以利未来氢能源的运用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可在较低的温度下吸放氢的储氢复合材料。

本发明一实施例提供一种储氢复合材料，包括：复合催化剂，包括催化剂粒子均匀披覆于载体的表面上；以及储氢材料；其中复合催化剂镶嵌于储氢材料的表面上。

本发明一实施例提供一种储氢复合材料的形成方法，包括：将催化剂粒子均匀披覆于载体的表面上，以形成复合催化剂；以及，将复合催化剂镶嵌至储氢材料的表面上，以形成储氢复合材料。

本发明的优点在于：本发明提供的储氢复合材料可在较低的温度下进行吸放氢，有利于氢能源的运用。

附图说明

图1是本发明一实施例中的复合催化剂的示意图；

图2是本发明一实施例中的储氢复合材料的示意图；

图3A是本发明实施例1中的复合催化剂α-Al₂O₃/Ag的X光衍射图谱；

图3B是本发明实施例1中的复合催化剂α-Al₂O₃/Ag的TEM影像；

图4是本发明的实施例1与比较例1的催化剂的吸氢/放氢量对时间的曲线图；

图5A是本发明实施例2中的复合催化剂α-Al₂O₃/Pd的X光衍射图谱；

图5B是本发明实施例2中的复合催化剂α-Al₂O₃/Pd的TEM影像；以及

图6是本发明的实施例2与比较例1的催化剂的吸氢/放氢量对时间的曲线图；

其中，主要元件符号说明：

11～催化剂粒子；         13～载体；

15～复合催化剂；         17～储氢材料；

19～储氢复合材料；       51～虚线框。

具体实施方式

本发明提供的储氢复合材料的形成方法如下。首先，将催化剂粒子11均匀披覆于载体13表面上，以形成复合催化剂15，如图1所示。在本发明一实施例中，催化剂粒子11可为银、钯、镍、铬、金、铂或铜组成的粒子，且催化剂粒子的尺寸介于10nm至100nm之间。若催化剂粒子11的尺寸过大，则催化活性较低。若催化剂粒子11的尺寸过小，则无法于合成的过程中稳定形成。在本发明一实施例中，载体13可为氧化铝、氧化钛、氧化铌、氧化钴或多孔碳材，且载体13的尺寸介于100nm至1μm之间。若载体13的尺寸过大，则披覆上去的金属催化剂粒子较粗而降低催化活性。若载体13的尺寸过小，则不容易将金属催化剂粒子披覆于载体表面。在本发明一实施例中，催化剂粒子11与载体13的重量比介于1∶100至1∶10之间。若催化剂粒子的比例过高，则催化剂颗粒不易均匀分散于载体表面而形成团聚、粗化。若催化剂粒子的比例过低，则催化活性较差。