本發(fā)明屬于氫氣儲存技術領域,特別是涉及一種儲氫合金顆粒及其制備方法。
背景技術:
氫氣有許多用途,它既是一種清潔能源的載體,可用于清潔發(fā)電如通過燃料電池,也是一種應用廣泛的工業(yè)氣體。最近還發(fā)現(xiàn)氫氣可用于疾病的治療。氫氣的使用推廣需要安全的儲運技術,目前氫氣的儲存方式主要有高壓容器儲氫和低溫液化儲氫,固態(tài)儲氫作為一種新型的儲氫技術,它是將儲氫合金置于合適儲氫器中,吸滿氫氣的金屬氫化物在一定條件下可以源源不斷釋放氫氣,再次充氫后儲氫罐可以循環(huán)使用,從而可以實現(xiàn)儲存和釋放氫氣的目的.固態(tài)儲氫技術具有以下特點:
1)釋放的氫氣純度高:氫氣在儲氫合金中的貯存并不是表面吸附而是與金屬發(fā)生化學反應成為金屬氫化物mhx,最后氫原子在金屬晶格內的八面體或四面體空隙中固定下來。當存在于容器中合金顆粒之間的雜質氣體被吸足的氫氣排出貯氫容器以后,從金屬晶格中排出的氫就是很純的,一般都可以大于99.999%;
2)體積儲氫密度大:儲氫合金的儲氫密度要高于液態(tài)氫甚至固態(tài)氫,使用時占用場地小,是非常理想的儲氫介質;
3)安全性好:金屬氫化物形成過程是一個伴有熱效應的化學反應過程,是一種固態(tài)貯氫的形式,儲存的氫氣要放出來需要一定的熱量。當沒有足夠的熱量供給,它會自動停止放氫的,因此其安全性是遠遠大于氣態(tài)貯氫或液態(tài)貯氫;
4)長壽命:儲氫合金儲氫的過程是一種氣-固反應,是一種可逆過程,具有較長的使用壽命;如報道說tife0.8ni0.2合金充放氫65000次以后其貯氫容量僅下降16%;
5)不需要建氫氣管道和加氣站
但固態(tài)儲氫器制造使用過程中也存在很多問題,如固態(tài)儲氫器中的儲氫合金經過活化處理后,儲氫合金顆粒已經變得非常細小,達到微米量級,呈粉末狀,一方面它的導熱性能很差,影響儲氫氣吸放氫效率,另一方面吸放氫過程容易形成板結,一旦板結形成就會對固態(tài)儲氫器的安全性帶來極大的隱患,如固態(tài)儲氫器的爆脹甚至爆裂。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種儲氫合金顆粒及其制備方法。
本發(fā)明的目的之一是提供一種具有顆粒流動性好,吸放氫過程中不會產生顆粒板結,在空氣環(huán)境中穩(wěn)定,制備工藝簡單,制造成本低,產品性能穩(wěn)定等優(yōu)點,可廣泛應用于金屬氫化物儲氫器儲存氫氣的儲氫合金顆粒。
本發(fā)明儲氫合金顆粒為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:
一種儲氫合金顆粒,其特點是:儲氫合金顆粒表面包覆有抗板結劑;抗板結劑為甲基硅油。
本發(fā)明儲氫合金顆粒還可以采取如下技術方案:
所述的儲氫合金顆粒,其特征是:抗板結劑為甲基硅油。
所述的儲氫合金顆粒,其特征是:甲基硅油的含量為1-5wt%(相對于儲氫合金重量)。
本發(fā)明的目的之二是提供一種具有在空氣環(huán)境中穩(wěn)定,制備工藝簡單,制造成本低,產品性能穩(wěn)定等優(yōu)點的儲氫合金顆粒的制備方法。
本發(fā)明儲氫合金顆粒的制備方法所采取的技術方案是:
一種儲氫合金顆粒的制備方法,其特征是:儲氫合金塊體材料與抗板結劑置于密閉反應器中,通入氫氣后儲氫合金塊體材料發(fā)生氫化粉碎,獲得的儲氫合金顆粒表面包覆有抗板結劑。
本發(fā)明儲氫合金顆粒的制備方法還可以采取如下技術方案:
所述的儲氫合金顆粒制備方法,其特征是:儲氫合金顆粒表面通過氫化粉碎工藝包覆甲基硅油。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
儲氫合金顆粒及其制備方法由于采用了本發(fā)明全新的技術方案,與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明采用甲基硅油包覆的儲氫合金顆粒,其固體物料流動性能良好,加料過程中不會堵塞瓶口;儲氫合金吸氫膨脹過程中不會顆粒搭橋板結,不會對容器壁產生破壞應力,提高了系統(tǒng)的安全性。同時可以提高儲氫容器的有效裝填量。
本發(fā)明儲氫合金顆粒具有顆粒流動性好,吸放氫過程中不會產生顆粒板結,在空氣環(huán)境中穩(wěn)定等優(yōu)點,可廣泛應用于金屬氫化物儲氫器儲存氫氣。儲氫合金顆粒的制備方法具有制備工藝簡單,制造成本低,產品性能穩(wěn)定等優(yōu)點。
具體實施方式
為能進一步了解本發(fā)明的技術內容、特點及功效,茲例舉以下實施例,詳細說明如下:
實施例1
一種lani5儲氫合金塊體材料,破碎后成為直徑為5mm左右的粗顆粒,裝入一密閉反應器,加入3wt%甲基硅油,通過氫化粉碎工藝,獲得表面覆蓋甲基硅油,平均直徑20μm的儲氫合金顆粒。
實施例2
一種tife0.85mn0.15儲氫合金顆粒,破碎后成為直徑為3mm左右的粗顆粒,裝入一密閉反應器,加入5wt%甲基硅油,通過氫化粉碎工藝,獲得表面覆蓋甲基硅油,平均直徑25μm的儲氫合金顆粒。。
實施例3
一種儲氫合金顆粒的制備方法,制備過程為:稱取lani5儲氫合金塊體材料250g,破碎后成為直徑為5mm左右的粗顆粒,與7.5g甲基硅油混合后裝入容積為60ml的不銹鋼反應器中,通入壓力為3.0mpa的氫氣進行氫化粉碎,獲得平均直徑為15μm的儲氫合金顆粒,該儲氫合金顆粒經過多次吸放氫后未發(fā)現(xiàn)板結現(xiàn)象,倒出后顆粒在空氣中穩(wěn)定,不會產生自燃現(xiàn)象。