[发明专利]一种水解制氢铝合金及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种水解制氢铝合金，其由如下质量百分含量的原料组成：Al90～95wt％和添加剂5～10wt％；所述添加剂为金属单质、金属氧化物和金属氯化物中的一种或多种；所述金属单质包括镁、锑、锌、铅、镉、铋、锡、钾和钠中的一种或多种；所述金属氧化物包括氧化镁、氧化锑、氧化锌、氧化铅、氧化镉、氧化铋、氧化锡、氧化钾和氧化钠中的一种或多种；所述金属氯化物包括氯化镁、氯化锑、氯化锌、氯化铅、氯化镉、氯化铋、氯化锡、氯化钾和氯化钠中的一种或多种。本发明的水解制氢铝合金中在保证产氢性能的同时，大大降低了水解制氢铝合金的成本。本发明还提供了一种水解制氢铝合金的制备方法和应用。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种水解制氢铝合金及其制备方法和应用。

背景技术

能源不仅是人类社会生存和不断向前发展的基础和重要保障，也是如今世界各国政治、经济、外交所关注的焦点。纵观历史，人类社会的每一次进步都伴随着能源的变化。现阶段世界能源构成还是以煤、石油、天然气三大传统能源为主。而现如今，我国经济发展步入新常态，能源消费增速放缓，但发展质量和效率问题突出，供给侧结构性改革刻不容缓。

氢是元素周期表中的一号元素，也是已知元素中最小最轻的元素，同时氢也是宇宙中最丰富的元素，宇宙物质的构成元素中氢超过了90％。氢气和氧气燃烧生成水，生成物不仅无污染而且反应释放出巨大的能量，这种能量就是氢能。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。然而，氢能工业化过程中受到制氢技术、储氢技术、运氢技术等三方面限制而难于广泛实施。化解上述问题，实现氢能有效安全利用的途径之一就是实现实时制氢和用氢。即采用廉价可控的制氢方式，随时制氢，随时使用，免除氢气在使用过程中的存储和运输难题。因此，寻找新的制氢技术成为解决氢能利用的关键。

为了化解上述问题，实现氢能有效安全利用的重要途径之一就是实现即时制氢。现阶段常用的制氢方法主要是通过制氢材料水解制氢，其中铝合金水解制氢是目前比较热门的研究课题。

中国专利CN104451214B、CN106191541A、CN105970031A和CN106011554A分别公开相关水解制氢铝合金及制备方法，上述专利的制氢铝合金的原料中，均使用了低熔点的Ga或In，由于Ga、In的成本较高从而导致制氢铝合金成本相应上升，从而提高了制氢成本。随着氢能的发展，保障制氢铝合金产氢性能的同时降低制氢成本，一直是科研人员急于解决的关键问题。在保障制氢铝合金产氢性能基础上，大大降低制氢铝合金的成本，有利于实现制氢铝合金的规模化应用与商业化推广。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种与添加Ga或In制氢铝合金产氢性能相当，但成本相对较低的水解制氢铝合金；本发明第二方面的目的，在于提出一种水解制氢铝合金的制备方法；本发明第三方面的目的，在于提出一种水解制氢铝合金的应用。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种水解制氢铝合金，其由如下质量百分含量的原料组成：Al 90～95wt％和添加剂5～10wt％；所述添加剂为金属单质、金属氧化物和金属氯化物中的一种或多种；

所述金属单质包括镁、锑、锌、铅、镉、铋、锡、钾和钠中的一种或多种；

所述金属氧化物包括氧化镁、氧化锑、氧化锌、氧化铅、氧化镉、氧化铋、氧化锡、氧化钾和氧化钠中的一种或多种；

所述金属氯化物包括氯化镁、氯化锑、氯化锌、氯化铅、氯化镉、氯化铋、氯化锡、氯化钾和氯化钠中的一种或多种。

本发明的技术方案提供一种水解制氢铝合金的制备方法，包括如下步骤：

S1.按质量百分比称取原料；

S2.按比例称量好原料和磨球，在惰性气体保护下将所述原料球磨混合均匀后，在惰性气体保护下取出，即得到水解制氢铝合金。