[发明专利]一种高性能硼氢化锂-氢化镁可逆制氢体系及制氢方法

摘要

本发明属于储氢和制氢技术领域，涉及一种高性能硼氢化锂‑氢化镁可逆制氢体系及制氢方法，先将硼氢化锂‑氢化镁和TiCl₃/h‑BN分别制成粉末，再将硼氢化锂‑氢化镁粉末和TiCl₃/h‑BN粉末按照重量比为5:1的比例混合均匀后置于不锈钢材料制成的密闭反应器中，在无催化剂作用下加热至300‑400℃制氢；其原料简单易得，工艺简单，产物无污染，操作简便，易于携带，对制氢装置要求低，可靠性高，可为多种军用﹑民用移动式、便携式设备提供稳定的移动氢源。

主权项

1.一种高性能硼氢化锂‑氢化镁可逆制氢方法，其特征在于先通过熔融法或湿化学法制得粒径为200nm的硼氢化锂‑氢化镁、TiCl3/h‑BN两种固体粉末，其中硼氢化锂‑氢化镁复合粉末中硼氢化锂和氢化镁的重量比为5：3，TiCl3/h‑BN粉末中TiCl3和h‑BN的重量比为32:5；并将两种固体粉末按5:1重量比制成制氢体系后通过球磨方法充分混合，两种粉末混合均匀后置于密闭反应器中，在无催化剂作用下加热至320℃制氢，在氢压为0.3MPa状态下开始放氢，放氢产物为LiH/MgB2/H2，并在350℃，10MPa H2的情况，通过吸氢循环利用，实现硼氢化锂‑氢化镁可逆制氢；其工作原理是：将硼氢化锂‑氢化镁和TiCl3/h‑BN粉末复合后，在加热条件下，硼氢化锂和氢化镁均会分解，发生如下反应(1)和(2)：MgH2→Mg+H2                            (1)2LiBH4→2LiH+2B+3H2                    (2)2LiBH4+Mg+H2→2LiH+MgB2+4H2           (3)3LiBH4+TiCl3→3LiCl+TiB2+B+6H2           (4)同时还会发生硼氢化锂和氢化镁的分解产物镁的反应(3)，由于具有一定的氢压，硼氢化锂和氢化镁的分解产物镁的反应较快，硼氢化锂和氢化镁的自分解反应速率较慢，产物硼化镁与氢化锂的吸氢反应较快，几乎不会对体系的制氢速率造成影响；制氢速率由反应(3)的本征反应速率决定，而反应(3)的反应速率由温度和加热速率影响；放氢过程中发生硼氢化锂和三氯化钛的反应(4)，此反应(4)促进反应(3)的进行。