[发明专利]一种贮氢合金泡沫板及储氢瓶

说明书

本发明公开了一种贮氢合金泡沫板，其主要成分的质量份数为：超高比表面积活性炭8.55～9.45份，合金粉0.95～1.05份；所述合金粉的质量份数为：镧6.365～7.035份，镍42.75～47.25份，镁3.325～3.675份，铜8.455～9.345份。本发明中贮氢合金泡沫板采用活性炭与合金按照一定比例进行结合制成合金泡沫板，活性炭通过范德华力的结合力束缚氢气分子、合金能够和氢气分子发生化学反应而形成稳定氢化物固定更多的氢原子，从而提高了储氢性能；并且氢化物中的氢原子在镧、镍、镁、铜合金的催化作用下还将产生溢流反应,增强了活性炭对氢分子的吸附作用。本发明具有储量大、耗能小、安全性好、无爆炸危险等特点。

技术领域

本发明涉及一种合金泡沫板，尤其是一种贮氢合金泡沫板及储氢瓶。

背景技术

随着人们对能源和环保意识的增强，越来越清楚地认识到开发清洁能源和有效利用能源的重要性。氢具有资源丰富、可再生的优点，且氢燃烧后的唯一产物是H20，故氢是一种具有光明前景的清洁燃料。氢能高效率地转化为电能，用作燃料电池发电效率可高达80％，是火力发电的2倍多；也可用于氢能飞机，氢能汽车。氢来源非常广泛，可通过电解水，石油、天然气、煤等化石燃料制取，也可由常规燃料醇、烃类制得，也可以由生物质制取(如，细菌制氢、发酵制氢等)。但氢气的储存存在较大的问题，第一，所有元素中氢的重量最轻，在标准状态下，它的密度为0.0899g/L，为水的密度的万分之一。在-252.7℃时，可变成为液体，密度为70g/L，仅为水的十五分之一。第二，作为元素周期表上的第一号元素,氢的原子半径非常小，氢气能穿过大部分肉眼看不到的微孔。不仅如此，在高温、高压下，氢气甚至可以穿过很厚的钢板。三，氢气非常活泼，稳定性极差，泄露后易发生燃烧和爆炸。氢气的爆炸极限：4.0～74.2％(氢气的体积占混合气总质量比)。目前储氢方式主要有物理储氢主要有：高压气态储氢、低温液态储氢、固态合金储氢和多孔材料储氢。对比这几种主要的储氢结果可知，高压气态储氢虽然有简单易行、成本低、冲放速度快等优点。但是，其缺点也很明显，储量小、耗能大、需要耐压容器壁，甚至存在氢气泄露和容器爆破等不安因素。低温液态储氢具有体积密度高和储氢量大等特点。但液化氢气需要消耗较大的冷能且消耗的能量约为氢气热值的一般，故提高了储氢与放氢的成本。固态合金储氢具有体积储氢密度高、不需要高压容器和隔热容器、安全性好、无爆炸危险、氢气纯度高、操作简便等特点。缺点也很明显，化学储氢存在吸氢温度高、动力学差、可逆性差等缺点。多孔材料储氢是利用多孔材料与氢气通过范德华力进行吸附储氢，但是范德华力的结合力小、氢气存储并不稳定。综上所述，上述四种方案在储氢性能方面仍显不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高整体储氢性能的贮氢合金泡沫板；本发明还提供了一种储氢瓶。

为解决上述技术问题，本发明主要成分的质量份数为：超高比表面积活性炭8.55～9.45份，合金粉0.95～1.05份；

所述合金粉的质量份数为：镧6.365～7.035份，镍42.75～47.25份，镁3.325～3.675份，铜8.455～9.345份。

本发明所述超高比表面积活性炭的孔径在0.3nm-1nm，SBET≥2500m²/g。

本发明所述贮氢合金泡沫板为圆板状，在贮氢合金泡沫板上设有通孔；所述通孔包括反应孔、气管孔洞和水管孔洞。

本发明储氢瓶采用上述的贮氢合金泡沫板，还包括有罐体、封头、注水管开关球阀、出水管逆止阀、注水管、出水管、气管、气管球阀和安全阀；所述罐体外上部设有封头；所述罐体内部叠放填充有贮氢合金泡沫板，各个贮氢合金泡沫板的圆形通孔上下对应设置，形成反应通道、气管通道和水管通道；所述水管通道最少为两个，所述注水管穿过一个或一部分水管通道，所述出水管穿过另一个或另外一部分水管通道；所述注水管和出水管在罐体的内下部连通；所述气管穿过气管通道。

上述的储氢瓶,还包括有保持架；所述保持架位于罐体内部并将贮氢合金泡沫板分隔为若干层。