[发明专利]储氢材料以及基于该储氢材料的储放氢方法

说明书

本发明提供了一种储氢材料以及基于该储氢材料的储放氢方法，涉及储氢材料技术领域。所述储氢材料主要由7‑甲基吲哚10～80wt％、7‑乙基吲哚20～90wt％组成。经试验和热力学验证得到，由本申请上述原料制得的有机储氢材料具有储氢量高、储放氢能量损失小、脱氢温度较低的优势，其能量损失低于27％，储氢量不低于5.5wt％，脱氢温度介于120℃‑190℃，且加氢、储运氢、脱氢等环节均为液态，进而有效实现了储氢材料脱氢过程与用户端兼容，氢储运在常温常压下运输的技术效果。

技术领域

本发明涉及储氢材料技术领域，尤其是涉及一种储氢材料以及基于该储氢材料的储放氢方法。

背景技术

目前主要的储氢技术为高压储氢和低温液化储氢，这两种储氢方式均有不可忽略的技术缺陷。高压储氢优点是简单，常用，缺点是体积能量密度低，对容器耐压性能要求高，不安全，加氢环节费时；低温液化储氢虽然体积能量密度高，但是它液化耗能大，蒸发损失大，对储槽绝热材料和附属设备要求高，造价昂贵，经济竞争力较差。

而有机液态储氢技术可以在一定程度上解决上述两种储氢方式的缺陷。有机液态储氢技术是通过化学方式把氢原子储存在不饱和芳烃中形成富氢化合物，这样一对贫氢/富氢可逆化合物实现储放氢气能力。此前已报道的有关有机液态储氢技术的相关储氢载体例如咔唑类储氢分子，熔点较高，均在60℃以上(e.g.N-乙基咔唑熔点68℃)，在常温下是固体，不像液体一样储运方便。即使是通过复配或者添加溶剂等方式使有机储氢材料成为液态，但是这样做会带来各种各样的问题，例如材料组分复杂，增大了副反应发生的不可控风险，同时降低了储氢材料的质量储氢密度。非氮杂环类有机储氢载体例如甲苯，苄基甲苯类分子，在常温常压下虽然是液态，但是它们的脱氢温度较高，均在240℃以上，导致储放氢的能耗太高，终端用户在实际运用中无法接受。

因此，研究开发出一种储氢量高、储放氢能量损失小、脱氢温度较低，且加氢、储运氢、脱氢等环节均为液态的有机储氢材料，进而实现脱氢过程与用户端兼容，氢储运在常温常压下运输，变得十分必要和迫切。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种储氢材料，所述储氢材料主要由7-甲基吲哚10～80wt％、7-乙基吲哚20～90wt％组成。经试验和热力学验证得到，由本申请上述原料制得的有机储氢材料具有储氢量高、储放氢能量损失小、脱氢温度较低的优势。

本发明的第二目的在于提供一种储氢材料的制备方法，该制备方法具有工艺简单，易于操作的优势。

本发明的第三目的在于提供一种储放氢方法，所述储放氢方法基于上述储氢材料实现。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供的一种储氢材料，所述储氢材料主要由7-甲基吲哚和7-乙基吲哚混合得到；

按质量百分数计，所述储氢材料包括：7-甲基吲哚10～80wt％、7-乙基吲哚20～90wt％，所述储氢材料中各组分的质量百分数之和为100％。

进一步的，按质量百分数计，所述储氢材料包括：7-甲基吲哚40～80wt％、7-乙基吲哚20～60wt％，所述储氢材料中各组分的质量百分数之和为100％；

优选地，按质量百分数计，所述储氢材料包括：7-甲基吲哚80wt％、7-乙基吲哚20wt％。

本发明提供的一种上述储氢材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将7-甲基吲哚和7-乙基吲哚充分混合，得到储氢材料；

优选地，所述混合的方法包括加热混合、超声震荡混合中的一种或两种的组合。

本发明提供的一种基于上述储氢材料的储放氢方法。

进一步的，所述储放氢方法，包括以下步骤：