[发明专利]一种硼氢化锌系储氢材料

说明书

本发明提供了一种硼氢化锌系储氢材料，硼氢化锌系储氢材料是由如下方法制备的：提供NaBH₄和ZnCl₂原料粉末；对NaBH₄和ZnCl₂原料粉末进行第一球磨，得到初级硼氢化锌粉末；对初级硼氢化锌粉末进行第一热处理；提供Ti、Al、Ni以及Cu金属粉末；将Ti、Al、Ni以及Cu金属粉末以及热处理之后的初级硼氢化锌粉末混合，得到第一混合粉末；对第一混合粉末进行第二球磨，得到第二混合粉末；对第二混合粉末进行第二热处理，得到第三混合粉末；对第三混合粉末进行第三球磨，得到第四混合粉末；对第四混合粉末进行第三热处理。使用本发明的方法制备的硼氢化锌材料储氢能力强，循环储氢稳定性好，基本性能能够与现有技术的实验室级硼氢化锌持平或者由于现有技术。

技术领域

本发明涉及新能源材料技术领域，特别涉及一种硼氢化锌系储氢材料。

背景技术

固态材料储氢是一种利用吸氢材料与氢气发生反应生成固溶体和氢化物的储氢技术。该方法氢一般以原子或者离子的形式储存于材料中，氢的重新脱释需要经过扩散、相变和化合等阶段，期间主要受热效应与速度的影响。与传统的高压钢瓶储氢和低温液化储氢相比，固态材料储氢具有安全性好、成本低廉和储氢密度高的显著特点，尤其适合对空间体积要求比较严格的场合，如车载燃料电池上的应用。因此世界各国对固态材料储氢开展了大量的研究，近年来得到了迅速的发展。目前，固态储氢技术主要包括金属氢化物储氢、新型碳基材料储氢、金属有机骨架物储氢、金属氮氢基材料储氢和络合氢化物储氢等。金属氢化物储氢的机理是氢原子进入金属晶格的四面体或八面体间隙中形成金属氢化物。该储氢材料在加热到一定温度时又可以释放出氢气，利用这一特性从而实现氢气的储存。传统的金属氢化物储氢材料可以分为稀土系储氢合金、钛系储氢合金、镁系储氢合金、锆系储氢合金和钒基固溶体型储氢合金。有代表性的金属氢化物有LaNi5、TiFe储氢合金。尽管金属氢化物具有较高的体积储氢密度和安全性等优点，但其有效质量储氢密度大多低于3wt％，无法满足车载燃料电池对其供氢系统质量储氢密度的要求。此外，金属氢化物在放氢时也要从外界吸收热量，导致储氢成本偏高。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硼氢化锌系储氢材料，从而克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种硼氢化锌系储氢材料，其特征在于：硼氢化锌系储氢材料是由如下方法制备的：提供NaBH₄和ZnCl₂原料粉末；对NaBH₄和ZnCl₂原料粉末进行第一球磨，得到初级硼氢化锌粉末；对初级硼氢化锌粉末进行第一热处理；提供Ti、Al、Ni以及Cu金属粉末；将Ti、 Al、Ni以及Cu金属粉末以及热处理之后的初级硼氢化锌粉末混合，得到第一混合粉末；对第一混合粉末进行第二球磨，得到第二混合粉末；对第二混合粉末进行第二热处理，得到第三混合粉末；对第三混合粉末进行第三球磨，得到第四混合粉末；对第四混合粉末进行第三热处理。

优选地，上述技术方案中，对NaBH₄和ZnCl₂原料粉末进行第一球磨具体为：球料比为5:1-7:1，球磨气氛为氩气气氛，球磨速度为500-600r/min，球磨时间为150-180min，在球磨过程中每球磨10-15min，暂停球磨2-4min，球磨过程中控制球磨罐中的温度低于200℃。

优选地，上述技术方案中，对初级硼氢化锌粉末进行第一热处理具体为：热处理气氛为氢气气氛，热处理温度为200-250℃，热处理时间为5-10min，升温速率为30-40℃/min。