專利名稱：燃料電池盒中產(chǎn)生氫效率的優(yōu)化的制作方法
燃料電池盒中產(chǎn)生氫效率的優(yōu)化本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2006年10月2日、發(fā)明名稱為“燃料電池盒中產(chǎn)生氫效率的優(yōu)化”、申請(qǐng)?zhí)枮?00680036862. 3的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
燃料電池是一種將反應(yīng)劑，如燃料和氧化物的化學(xué)能反應(yīng)物直接轉(zhuǎn)換成直流(DC)電的裝置。對(duì)于許多應(yīng)用來說，燃料電池比常規(guī)的發(fā)電裝置如礦物燃料的燃燒以及便攜式的電能存貯裝置如鋰離子電池具有更高的效率。一般來講，燃料電池技術(shù)包括有多種不同類型的燃料電池，如堿性燃料電池、聚合物電解質(zhì)燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池以及酶燃料電池。現(xiàn)今更重要的燃料電池可大致劃分為幾種類型，即(i)采用壓縮的氫(H2)作為燃料 的燃料電池；(ii)質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池，其采用的是醇類如甲醇(CH3OH),金屬氫化物如硼氫化鈉(NaBH4)、碳?xì)浠衔锘蚱渌苻D(zhuǎn)換成氫燃料的燃料；(iii)能夠直接消耗非氫燃料的PEM燃料電池或直接氧化燃料電池；以及(iv)能在很高的溫度下直接將碳?xì)浠衔锶剂限D(zhuǎn)換成電カ的固體氧化物燃料電池(SOFC )。壓縮的氫通常保持在高壓狀態(tài)，因此難以處理。此外，其通常需要很大的儲(chǔ)罐，因此對(duì)于消費(fèi)類電子設(shè)備而言無法做成足夠小的體積。常規(guī)的轉(zhuǎn)換燃料電池需要轉(zhuǎn)換器以及其它的蒸發(fā)和輔助系統(tǒng)來將燃料轉(zhuǎn)換成氫從而與燃料電池中的氧化劑發(fā)生反應(yīng)。最新的進(jìn)展使得轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換燃料電池很有希望用于消費(fèi)類電子設(shè)備。最常用的直接氧化燃料電池是直接甲醇燃料電池或稱DMFC。其它的直接氧化燃料電池包括直接こ醇燃料電池和直接原碳酸四甲酯燃料電池。以甲醇直接與氧化劑在燃料電池中進(jìn)行反應(yīng)的DMFC有望在消費(fèi)類電子設(shè)備中作為電源應(yīng)用。SOFC在高熱下使碳?xì)浠衔锶剂先缍⊥檫M(jìn)行轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生電力。SOFC需要在1000°C范圍內(nèi)的相對(duì)高溫來使燃料電池反應(yīng)發(fā)生。另ー種類型的液體燃料是肼，其可以是無水的或以其一水合物形式存在。肼溶于水，并在水存在下按下式分解產(chǎn)生氫。N2H4H2CHH2O — 2H2+N2+2H20生產(chǎn)電カ的化學(xué)反應(yīng)對(duì)于每ー類燃料電池來說都是不同的。對(duì)于DMFC來說，每ー個(gè)電極處的化學(xué)-電學(xué)反應(yīng)以及直接甲醇燃料電池的總反應(yīng)可描述如下陽(yáng)極半反應(yīng)CH30H+H20 — C02+6H++6e_陰極半反應(yīng)I. 502+6H++6e-— 3H20總的燃料電池反應(yīng)CH30H+1. 502 — C02+2H20由于氫離子(H+)從陽(yáng)極遷移到陰極穿過PEM，并且由于自由電子e_不能穿過PEM，因此電子流過外部電路，從而通過外部電路產(chǎn)生電流。該外部電路可用來給許多有用的消費(fèi)類電子設(shè)備提供電カ，如移動(dòng)電話或蜂窩電話、計(jì)算器、個(gè)人數(shù)字助理、膝上電腦以及動(dòng)カエ具等。美國(guó)專利號(hào)5，992，008和5，945，231均對(duì)DMFC進(jìn)行了描述，這兩篇專利以引用的方式全文并入這里。通常來講，PEM由聚合物制成，如DuPont公司的Nafion 或者是其它合適的膜，前者是具有厚度約在O. 05mm到約O. 5mm之間的全氟化磺酸聚合物。陽(yáng)極通常由用聚四氟こ烯處理的碳紙制成，其上支撐并沉積有很薄的一層催化劑如鉬-釕。陰極通常是氣體擴(kuò)散電極，其中有鉬顆粒粘接到該膜的ー側(cè)上。在另外ー種直接氧化燃料電池中，硼氫化鈉燃料電池(DBFC)的反應(yīng)如下陽(yáng)極半反應(yīng)BH4_+80H—B02_+6H20+8e_陰極半反應(yīng)
202+4Η20+8θ_ — 80Η_化學(xué)金屬氫化物燃料電池由于它們相對(duì)較高的能量密度如每克的氫含量或燃料的體積而頗具前景。在化學(xué)金屬氫化物燃料電池中，硼氫化鈉按如下進(jìn)行轉(zhuǎn)化和反應(yīng)NaBH4+2H20 —(熱或催化劑)—4 (H2) + (NaBO2)陽(yáng)極半反應(yīng)H2 — 2H++2e-陰極半反應(yīng)2 (2H++2e0 +O2 — 2H20適用于該反應(yīng)的催化劑包括鉬、釕以及其他金屬。在燃料電池中，轉(zhuǎn)換硼氫化鈉與氧化劑如O2進(jìn)行反應(yīng)生產(chǎn)氫燃料從而產(chǎn)生電(或電子流)以及副產(chǎn)品水。該轉(zhuǎn)換過程中還會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品硼酸鈉(NaBO2)15硼氫化鈉燃料電池在美國(guó)專利號(hào)4，261，956中進(jìn)行了描述，其以引用的方式全文并入這里。盡管有較高的能量密度帶來的潛在優(yōu)勢(shì)，但化學(xué)金屬氫化物燃料還沒有達(dá)到用于便攜式電子設(shè)備的理想的密度，這包括了可從燃料中釋放出的氫的量。在硼氫化鈉燃料電池中產(chǎn)生這個(gè)問題的原因是在實(shí)踐中需要比化學(xué)計(jì)量多的水來完成所有的固體硼氫化鈉的氧化。因此，仍有需要提高能量密度以及使氫從化學(xué)金屬氫化物燃料中釋放達(dá)到最大值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個(gè)方面是關(guān)于ー種產(chǎn)生氫燃料組合物，該組合物包括(I)燃料組分，其包含(a)金屬氫化物和(b)在沒有穩(wěn)定劑存在下不與金屬氫化物反應(yīng)的液體；以及(2)液體反應(yīng)物組分，其包含(a)水，(b)用于降低液體反應(yīng)物組分的pH的可選擇的添加剤，(C)可選擇的過渡金屬或稀有土金屬催化劑，以及(d)可選擇的相調(diào)節(jié)添加剤，其中燃料組分是與液體反應(yīng)物組分反應(yīng)釋放出氫氣。在ー種優(yōu)選實(shí)施方式中，非反應(yīng)性液體(Ib)包含氨、肼、四こニ醇ニ甲醚、三こニ醇ニ甲醚或它們的組合。本發(fā)明的另一方面涉及ー種提高具有第一效率的傳統(tǒng)的固體金屬氫化物產(chǎn)生氫裝置效率的方法，該方法包括以下步驟増加傳統(tǒng)的固體的、微粒的、顆粒的、粉末的或燒結(jié)的金屬氫化物燃料的表面積，以形成具有第二燃料效率的表面積增加的固體金屬氫化物燃料；在產(chǎn)生氫裝置的另ー單隔間內(nèi)提供表面積增加的固體金屬氫化物；提供包含主要由水組成的預(yù)先定量的液體反應(yīng)物；以及將液體反應(yīng)物加入表面積增加的固體金屬氫化物中以發(fā)生產(chǎn)生氫的反應(yīng)，使得第二效率高于第一效率。在一種實(shí)施方式中，増加表面積的步驟包括研磨具有第一平均顆粒尺寸的傳統(tǒng)的金屬氫化物，以形成效率提高的金屬氫化物，其具有小于第一平均顆粒尺寸的第二平均顆粒尺寸。在另ー種實(shí)施方式中，増加表面積的步驟進(jìn)一歩包括將具有第二平均顆粒尺寸的效率提高的金屬氫化物與在無穩(wěn)定劑存在下不與其反應(yīng)的液體結(jié)合。在該實(shí)施方式中，該效率提高的金屬氫化物顆粒可以部分地溶解于非反應(yīng)性液體中，與非反應(yīng)性液體形成漿液，或兼具兩種形式。本發(fā)明的另一方面涉及另ー種提高傳統(tǒng)固體金屬氫化物產(chǎn)生氫裝置效率的方法，該方法包括以下步驟在無穩(wěn)定劑存在下不與金屬氫化物反應(yīng)的液體中溶解固體的、微粒的、顆粒的、粉末的或燒結(jié)的金屬氫化物燃料，從而形成液體金屬氫化物燃料溶液；在產(chǎn)生 氫裝置的一単獨(dú)隔間內(nèi)提供液體金屬氫化物燃料溶液；提供包含主要由水組成的預(yù)先定量的液體反應(yīng)物；以及將液體反應(yīng)物與液體金屬氫化物燃料溶液結(jié)合以發(fā)生產(chǎn)生氫的反應(yīng)。本發(fā)明的另ー個(gè)再一方面涉及適用于從氫化物-水氧化反應(yīng)釋放出氫的產(chǎn)生氫裝置，在該裝置中，金屬氫化物燃料和反應(yīng)物(例如水)等組分是可流動(dòng)的或以液體形式存在。該產(chǎn)生氫裝置有利地包含以下三個(gè)隔間(I)用于容納可流動(dòng)的金屬氫化物燃料組分的燃料隔間、(2)用于容納液體反應(yīng)物組分的反應(yīng)物隔間，以及(3)在其中可流動(dòng)的金屬氫化物燃料組分與液體反應(yīng)物組分反應(yīng)而形成可用于燃料電池中的氫氣的反應(yīng)室。在發(fā)明的這ー方面，流動(dòng)性的金屬氫化物組分是優(yōu)選的，因?yàn)檫@樣允許燃料和反應(yīng)物兩者均進(jìn)行噴霧，從而通過減小反應(yīng)表面積和/或通過在反應(yīng)室壁上捕獲不期望的氫化物-水氧化反應(yīng)的副產(chǎn)物而實(shí)現(xiàn)效率的最大值。優(yōu)選的金屬氫化物燃料是金屬硼氫化物，更優(yōu)選的是硼氫化鈉。


構(gòu)成本說明書一部分的附圖應(yīng)結(jié)合說明書進(jìn)行閱讀，其中相同的標(biāo)記數(shù)字代表相同的部件圖I是用于從金屬氫化物燃料中釋放氫的裝置的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式如附圖及下面內(nèi)容的詳細(xì)描述，本發(fā)明涉及能夠從化學(xué)金屬氫化物燃料如硼氫化鈉(NaBH4)和水中最大程度地釋放氫的方法和組合物。本發(fā)明還涉及使從化學(xué)金屬氫化物燃料和水的反應(yīng)中釋放的氫燃料達(dá)到最大化的裝置。2003年10月6日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/679，756、2005年2月25日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1/067，167和11/066，573、以及2005年6月13日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?0/689，538和60/689，539等審查中的美國(guó)專利申請(qǐng)均公開了適合的使用金屬氫化物燃料的已知產(chǎn)生氫裝置。這些專利申請(qǐng)中揭露的內(nèi)容在此經(jīng)引用全文并入。適合的化學(xué)金屬氫化物燃料包括但不局限于元素周期表的IA-IVA族的元素的氫化物以及它們的混合物，例如堿性的或堿金屬氫化物或它們的混合物。其它的化合物，例如堿金屬-鋁氫化物(鋁氧化物)以及堿金屬硼氫化物也可使用。更具體的金屬氫化物的例子包括但不局限于氫化鋰、氫化鋁鋰、硼氫化鋰、氫化鈉、硼氫化納、氫化鉀、硼氫化鉀、氫化鎂、硼氫化鎂、氫化鈣、硼氫化鈣以及它們的鹽和/或衍生物。優(yōu)選的氫化物是氫化鈉、硼氫化鈉、硼氫化鎂、硼氫化鋰以及硼氫化鉀，更優(yōu)選的是NaBH4和/或Mg(BH4)2。固體形式的NaBH4在無水存在下不發(fā)生水解，它們一般以相對(duì)較大的顆粒或壓制的顆粒的固體形式存，因此使用無水硼氫化物可改善燃料盒的貯存期限。然而，含氫燃料的含水形式，例如含水NaBH4,除非有穩(wěn)定劑存在，否則通常遇水便立即水解。穩(wěn)定劑的例子包括但不局限于金屬和金屬氫氧化物，例如堿金屬氫氧化物如KOH和/或NaOH。這類穩(wěn)定劑的例子在美國(guó)專利號(hào)6，683，025中進(jìn)行了描述，其以引用的方式全文并入這里。固體形式的 含氫燃料通常是比含水形式的含氫燃料優(yōu)選的。由于含水燃料所含的能量比固體燃料相比相應(yīng)較少，而且液體燃料通常沒有固體燃料穩(wěn)定，因此一般認(rèn)為固體燃料比液體燃料更為有利。然而，與含水穩(wěn)定形式的NaBH4相關(guān)的ー個(gè)問題是，氫氧化物穩(wěn)定劑的功能是抑制硼氫化物的氧化，而該氧化卻是燃料電池盒所期望的反應(yīng)。此外，KOH穩(wěn)定劑的存在將顯著降低含水燃料的能量密度。在另一方面，與固體形式的NaBH4 (小球、顆粒、粉末、燒結(jié)等)相關(guān)的ー個(gè)問題是，在水對(duì)硼氫化物的氧化期間，偏硼酸鹽(BO2-)副產(chǎn)物會(huì)在固體表面出現(xiàn)。隨著氧化反應(yīng)的繼續(xù)，偏硼酸鹽和其他形式的硼酸鹽將在硼氫化物固體表面上形成一外皮或殼，而這可抑制硼氫化物-水的氧化反應(yīng)。并且，偏硼酸鹽和其他的硼酸鹽離子可各自吸收幾個(gè)水分子，與它們中的一些反應(yīng)，和與另ー些螯合，從而導(dǎo)致金屬氫化物的氧化反應(yīng)比理想的按化學(xué)計(jì)量進(jìn)行的反應(yīng)需要更多的水。并且，認(rèn)為水必須穿過硼酸鹽外皮且在達(dá)到位于其下的硼氫化物之前不會(huì)與硼酸鹽氧化反應(yīng)副產(chǎn)物進(jìn)行螯合或反應(yīng)。盡管偏硼酸鹽和其他的硼酸鹽離子與水的反應(yīng)性不如硼氫化物分子，硼酸鹽外皮導(dǎo)致硼酸鹽-水的反應(yīng)/螯合步驟成為速率限制。根據(jù)本發(fā)明，含水硼氫化物燃料和傳統(tǒng)的固體形式的硼氫化物燃料可按以下三種途徑中的ー種進(jìn)行改進(jìn)(I)通過將硼氫化物研磨成較小的顆粒來増加傳統(tǒng)的固體形式的硼氫化物燃料的表面積；(2)通過用非水、非硼氫化物反應(yīng)性的液體代替水溶液而在不添加穩(wěn)定劑下増加液體硼氫化物的穩(wěn)定性；和/或⑶通過調(diào)節(jié)固體硼氫化物的氣孔率來增加傳統(tǒng)的固體形式的硼氫化物燃料的表面積。在本發(fā)明的ー個(gè)方面，固體硼氫化物燃料的表面積可通過進(jìn)ー步將固體硼氫化物燃料研磨成較小的顆粒得到増加。取具有第一平均顆粒尺寸的固體硼氫化物燃料，將固體硼氫化物燃料研磨成具有第二平均顆粒尺寸的顆粒以形成表面積增加的固體硼氫化物燃料，該第二平均顆粒尺寸不超過第一平均顆粒尺寸的約75%，優(yōu)選地不超過約50%，更優(yōu)選地不超過約25%。對(duì)硼氫化物材料的研磨可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的工具和技術(shù)進(jìn)行。該表面積增加的固體硼氫化物燃料由于最大程度地減小了通常會(huì)在水氧化期間形成的覆蓋在傳統(tǒng)的固體硼氫化物燃料上的硼酸鹽外皮的影響，因而體現(xiàn)出傳統(tǒng)的固體燃料無法比擬的優(yōu)勢(shì)。硼氫化鈉固體可被研磨成小于約O. 5mm或更小的尺寸，優(yōu)選地為小于O. 25mm的尺寸。在不受理論的束縛下，表面積增加的固體硼氫化物燃料對(duì)硼酸鹽外皮的影響可認(rèn)為至少是兩倍的。首先，從減小的顆粒尺寸得到的増加的表面積，在硼酸鹽外皮在顆粒上形成之前可有利地產(chǎn)生更高比例的可與水反應(yīng)的易接近的硼氫化物。反應(yīng)性硼氫化物部位的比例的増加進(jìn)而提高的最初的氫的產(chǎn)生并降低了被硼酸鹽外皮包裹的未反應(yīng)的硼氫化物的含量。其次，除了最初的氫的產(chǎn)生有所増加外，表面積的增加和顆粒尺寸的減小也被認(rèn)為有利于增加氧化反應(yīng)的整體效率。較小的顆粒尺寸除増加了用于反應(yīng)的硼氫化物的表面積夕卜，它們還認(rèn)為也可増加形成的酸鹽外皮的表面積。盡管對(duì)表面積增加的硼酸鹽的希求是違反直覺的，但硼酸鹽外皮的表面積的增加被認(rèn)為可降低在各顆粒上的外皮厚度，從而被認(rèn)為可相應(yīng)地減少硼酸鹽外皮可消耗和/或吸收的水量。對(duì)水的消耗/吸收的減少意味著對(duì)理論的硼氫化物-水氧化反應(yīng)化學(xué)計(jì)量學(xué)的相對(duì)較大的經(jīng)驗(yàn)觀測(cè)值偏離會(huì)有所降低，同時(shí)也意味著只需要向燃料電池中加入更少的水來提高燃料盒的能量密度。這里所指的是與給定量的金屬硼氫化物燃料反應(yīng)的水的精確的化學(xué)計(jì)量數(shù)代表著理想的效率，從充分完成金屬硼氫化物的氧化反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量的所必需的偏離越大，則系統(tǒng)的效率越低。在本發(fā)明的另一方面，與硼氫化物水溶液相比，通過用非硼氫化物反應(yīng)性的液體相替代水和穩(wěn)定劑，優(yōu)選地在不需要穩(wěn)定添加劑之下，液體硼氫化物燃料的穩(wěn)定性可大大得到提高。非硼氫化物反應(yīng)性的液體對(duì)硼氫化物-水的氧化反應(yīng)相對(duì)較為惰性，和/或可 以是另ー種液體燃料，其或也可被水氧化，或在水存在下進(jìn)行氧化或分解形成氫氣和通常至少ー種其它的副產(chǎn)物。這種對(duì)硼氫化物相對(duì)惰性的液體的ー個(gè)例子是氨，優(yōu)選地為基本上無水的氨。在作為催化劑的水的存在下可產(chǎn)生氫的另ー種液體燃料的一個(gè)例子是肼，可通過商業(yè)渠道獲得基本無水形式的肼或肼的一水合物。其它例子包括但不局限于可由Sigma-Aldrich公司獲得的四こニ醇ニ甲醚和三こニ醇ニ甲醚。這里使用的與非硼氫化物反應(yīng)性的液體相關(guān)的術(shù)語“基本上”是指至少約99重量％，優(yōu)選地至少約99. 5重量％，更優(yōu)選地至少約99. 8重量％,最優(yōu)選地至少約99. 9重量％。非硼氫化物反應(yīng)性的液體相無需完全溶解硼氫化物燃料，但部分溶解是優(yōu)選的。硼氫化物在非硼氫化物反應(yīng)性的液體中的部分溶解是研磨減小固體硼氫化物燃料平均顆粒尺寸的替代方法。在非硼氫化物反應(yīng)性的液體相中的溶解是更為優(yōu)選的增加表面積的方法。這是由于溶液中的硼氫化物的單個(gè)分子或小団體的相關(guān)分子更容易被水氧化，而這里優(yōu)選的是非硼氫化物反應(yīng)性的液體是至少部分可混溶的。與描述第一組分和第二組分的關(guān)系類似，這里的表達(dá)“至少部分可混溶的”是指當(dāng)?shù)诙M分與第一組分在混合物中的重量比例至少約為I :9，優(yōu)選地至少約為I :4，更優(yōu)選地至少約為I :2，最優(yōu)選地至少約為I :1時(shí)，第二組分與第一組分的混合物形成了単一的可檢測(cè)的相。水在非硼氫化物反應(yīng)性的液體中至少部分可混溶的是優(yōu)選的，這是由于既不應(yīng)當(dāng)顯著地妨礙水對(duì)硼氫化物燃料的解決，也不應(yīng)當(dāng)由于非硼氫化物反應(yīng)性的液體對(duì)硼氫化物形成包裹而限制硼氫化物-水的氧化反應(yīng)的速度從而顯著地干渉對(duì)硼氫化物-水的氧化反應(yīng)。然而，非硼氫化物反應(yīng)性的液體應(yīng)當(dāng)與顆粒的/粉末的硼氫化物燃料至少形成漿液，這樣，所得的漿液/溶液/膠體將具有足夠的可流動(dòng)性從而能夠進(jìn)行硼氫化物燃料的液體傳輸，例如從燃料隔間傳輸?shù)疆a(chǎn)生氫反應(yīng)室內(nèi)。在本發(fā)明的另ー個(gè)方面，固體硼氫化物燃料的表面積可通過調(diào)節(jié)固體的、燒結(jié)的、壓制的或顆粒狀的硼氫化物燃料的氣孔率來得到増加。如果使用的是壓制的顆粒或燒結(jié)的顆粒形式的固體硼氫化物，則所得固體的氣孔率的増加可通過把非硼氫化物反應(yīng)性的液體加入到顆粒硼氫化物中，例如形成糊膏，然后使用該組合作為氣孔率増加的硼氫化物燃料。取具有第一氣孔率的傳統(tǒng)的固體硼氫化物燃料，非硼氫化物反應(yīng)性的液體的加入用于形成氣孔率増加的固體硼氫化物燃料，上述加入將方便地得到具有第二氣孔率的氣孔率増加的固體硼氫化物燃料，該第二氣孔率至少比第一氣孔率大于約10%，優(yōu)選地大于約25%，更優(yōu)選地大于約50%，在一些情況下至少大于約75%。如上所討論的，加入的非硼氫化物反應(yīng)性的液體的量無需使硼氫化物-液體混合物變得可流動(dòng)。然而，可加入足量的非硼氫化物反應(yīng)性的液體從而獲得前面提及的氣孔率的増加或獲得氣孔率增加的固體無硼氫化物燃料的表面積的增加，其至少比傳統(tǒng)的固體硼氫化物燃料表面積大于約25%，優(yōu)選地至少大于約50%，更優(yōu)選地至少大于約75%，最優(yōu)選地至少大于約100%。氣孔率和表面積均可用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的標(biāo)準(zhǔn)工具和技術(shù)進(jìn)行測(cè)量。由于硼氫化物燃料具有相對(duì)較高的反應(yīng)性，對(duì)氣孔率和/或表面積數(shù)值的確定可部分根據(jù)核成像方法，使用如ー種或多種具有2H, 10B, 11B, 12C, 13C,和/或15N原子作為它們分子結(jié)構(gòu)中一部分的組分進(jìn)行。與研磨的顆粒硼氫化物一祥，氣孔率増加的固體硼氫化物燃料比傳統(tǒng)的固體燃料更具優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)楸砻娣e的增加最大程度地減小了通常會(huì)在水對(duì)它們的直接氧化期間形成并覆蓋在傳統(tǒng)的固體硼氫化物燃料上的硼酸鹽外皮的影響。 通常，液體反應(yīng)物組分與化學(xué)金屬氫化物燃料反應(yīng)產(chǎn)生氫。如上所示和下面的方程式中，通常含大部分反應(yīng)物組分的水可與硼氫化物燃料反應(yīng)，這里是與NaBH4反應(yīng)，按以下反應(yīng)設(shè)計(jì)產(chǎn)生氫。X (BH4) y+2H20 — X (BO2) +4 其中，X包括但不局限于IA或IIA族的任何金屬，例如Na，Mg，Li，K等，或它們的組合，其中I是表示X化合價(jià)的數(shù)字。在一些實(shí)施方式中，除了水之外，反應(yīng)物還可包括可選擇的添加劑來降低或增加溶液的pH。在某些情況下，可控制反應(yīng)物的pH來決定產(chǎn)生氫的速率。例如，降低反應(yīng)物pH的添加劑通常導(dǎo)致較高的產(chǎn)生氫速率。這類添加劑可包括但不局限干酸，例如鹽酸(HCl)、氫氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、こ酸(HC2H3O2)、硫酸(H2SO4)、檸檬酸(H3C6H5O7)、碳酸(H2CO3)、磷酸(H3PO4).草酸(H2C2O4).它們的部分離子化的鹽以及它們的組合。相反地，提高pH的添加齊U，例如堿性化合物可降低反應(yīng)速率，在某些情況下可達(dá)到幾乎無氫產(chǎn)生的地歩。本發(fā)明的溶液可有利地具有任何小于約7的pH值，例如pH在約O. 01 -約6，或更優(yōu)選地是pH在約O. I -約 3. O。在一些實(shí)施方式中，除了水之外，反應(yīng)物還可包括可選擇的催化劑來引發(fā)和/或協(xié)助氫氣的產(chǎn)生，例如提高反應(yīng)物組分與燃料組分反應(yīng)的速率。當(dāng)有可選擇的催化劑存在時(shí)，它們是可以在任何能促進(jìn)期望的反應(yīng)的形狀、尺寸、或狀態(tài)(例如液體，固體，或蒸氣)下使用。例如，催化劑可小到形成粉末也可大到作為反應(yīng)室。當(dāng)有催化劑存在時(shí)，其可位于反應(yīng)室內(nèi)或貼近反應(yīng)室，只要至少ー個(gè)反應(yīng)物和燃料組合與催化劑接觸即可。催化劑包括一種或多種選自元素周期表VIIIB族的過渡金屬。例如，催化劑可包括過渡金屬如鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、釕(Ru)、銠(Rh)、鉬(Pt)、鈀(Pd)、鋨(Os)和銥(Ir)。此外，IB族中的過渡金屬，即銅(Cu)、銀(Ag)和金(Au)以及IIB族中的過渡金屬，即鋅(Zn)、鎘(Cd)和汞(Hg)也可用作本發(fā)明的催化劑。催化劑也可以包括其他的過渡金屬和/或稀有土金屬，它們包括但不局限于鈧(Sc)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)和猛(Mn)。在本發(fā)明中有用的過渡金屬催化劑描述在美國(guó)專利號(hào)5，804，329中，其中所公開的內(nèi)容經(jīng)引用全文并入這里。ー些可選擇的催化劑通常可以被下式定義MaXb其中M是過渡或稀有土金屬，X是ー個(gè)共價(jià)地結(jié)合的、離子鍵合地結(jié)合的，或通過氫鍵結(jié)合到金屬上的部分，和“ a”和“b”是1-6的整數(shù)用于平衡M的化學(xué)價(jià)。適合的過渡金屬陽(yáng)離子可包括但不局限干鐵(II) (Fe2+)、鐵(III) (Fe3+)、鈷(Co2+)、鎳(II) (Ni2+)、鎳(III) (Ni3+)、釕(III) (Ru3+)、釕(IV) (Ru4+)、釕(V) (Ru5+)、釕(VI)(Ru6+)、釕(VIII) (Ru8+)、銠(III) (Rh3+)、銠(IV) (Rh4+)、銠(VI) (Rh6+)、鈀(Pd2+)、鋨(III)(Os3+)、鋨(IV) (Os4+)、鋨(V) (Os5+)、鋨(VI) (Os6+)、鋨(VIII) (Os8+)、銥(III) (Ir3+)、銥(IV)(Ir4+)、銥(VI) (Ir6+)、鉬(II) (Pt2+)、鉬(III) (Pt3+)、鉬(IV) (Pt4+)、鉬(VI) (Pt 6+)、銅(I)(Cu+)、銅(II) (Cu2+)、銀(I) (Ag+)、銀(II) (Ag2+)、金(I) (Au+)、金(III) (Au3+)、鋅(Zn2+)、鎘(Cd2+)、汞(I) (Hg+)、萊(II) (Hg2+)和類似的。適合的X部分可包括但不局限于氫化物(H_)、氟化物(F_)、氯化物(CD、溴化物(Br_)、碘化物(Γ)、氧化物(02_)、硫化物(S2_)、氮化物(N3_)、磷化物(P4_)、次氯酸鹽(C10_)、亞氯酸鹽(C102_)、氯酸鹽(C103_)、高氯酸鹽(C104_)、亞硫酸鹽(S032_)、酸式亞硫酸鹽(HS03_)、硫酸鹽(S042_)、硫酸氫鹽(HS04_)、氫氧化物(0H_)、氰化物(CN_)、硫氰酸鹽(SCN_)、氰酸鹽(0CN_)、過氧化物(022_)、過氧化氫物(H00_)、錳酸鹽(Μη042_)、高錳酸鹽(Μη04_)、鉻酸鹽(CrO廣)、重鉻酸鹽(Cr2O廣)、碳酸鹽(CO廣)、碳酸氫鹽(HCCV)、磷酸鹽(ΡθΛ)、磷酸氫鹽(ΗΡ04_)、磷酸ニ氫鹽(η2ρο4_)、亞磷酸鹽(Ρ032_)、亞磷酸氫鹽(ΗΡ03_)、次磷酸鹽(Ρ02_)、鋁酸鹽(Al2O42O、砷酸鹽(AsO43-)、硝酸鹽(NO3-)、亞硝酸鹽(NO2-)、醋酸鹽(CH3C00_)、草酸鹽(C2O42O、醇鹽(CH3(CH2)nCT和類似物，其中η是0_19的整數(shù))。在一些實(shí)施方式中，可選擇的添加劑也包括在反應(yīng)物和/或反應(yīng)室內(nèi)，該添加剤可以顯著防止反應(yīng)物組分和/或燃料組分凍結(jié)或降低凝固點(diǎn)的。在一種實(shí)施方式中，可選擇的添加劑可以是醇基的組合物，例如抗凍劑。在另ー實(shí)施方式中，可選擇的相調(diào)節(jié)添加劑包括但不局限于，甲醇(CH3OH)、こ醇(CH3CH2OH),丙醇(例如I-丙醇(CH3CH2CH2OH)或2-丙醇(CH3CH0HCH3))、丁醇(CH3 (CH2) 30Η)、戊醇(CH3 (CH2) 40Η)、己醇(CH3 (CH2) 50Η)和類似的。可選擇的添加劑也可以使用改變組合蒸發(fā)點(diǎn)或沸點(diǎn)的。本發(fā)明的另一方面涉及在此描述的一個(gè)可以和液體氧化劑/反應(yīng)物組分和可流動(dòng)的燃料組分一起使用適合的氫氣產(chǎn)生裝置，該裝置的橫截面示于圖I中。氫氣產(chǎn)生裝置或燃料電池盒10在其側(cè)壁內(nèi)含有三個(gè)隔間(I)用于容納可流動(dòng)的金屬氫化物燃料組分110的燃料隔間100，(2)用于容納液體反應(yīng)物組分210的反應(yīng)物隔間200，以及(3)反應(yīng)室300。為了利用在燃料-反應(yīng)物氧化反應(yīng)中形成的氫氣，反應(yīng)室300設(shè)置成通過氫氣閥306和燃料導(dǎo)管而與燃料電池(未示出)相連。在燃料隔間100中的可流動(dòng)的金屬氫化物燃料組分110含有金屬氫化物和不與金屬氫化物反應(yīng)的液體112。在一些實(shí)施方式中，金屬氫化物可基本溶解在液體112中。在其他實(shí)施方式中，金屬氫化物僅部分溶解于液體112中或基本不溶于液體112中，可流動(dòng)的金屬氫化物燃料組分110可包括在非氫化物反應(yīng)性的液體112中形成的金屬氫化物顆粒的漿液114。燃料隔間100是優(yōu)選地受到壓力的，該壓カ至少部分來自于彈簧加載的活塞132，其最初密封地滑動(dòng)置于燃料隔間100的頂部或靠近頂部處。彈簧加載的活塞132可通過滑動(dòng)器136而沿燃料隔間100的側(cè)壁滑動(dòng)，滑動(dòng)器136可以能夠使活塞132密封地沿燃料隔間100的壁滑動(dòng)，該滑動(dòng)器136可以是彈性滑動(dòng)片、墊圏、O型環(huán)密封件或類似的配件。活塞132是被彈簧130偏壓，該彈簧130可以是現(xiàn)有技術(shù)已知的任何適合的彈簧并如圖所示固定地安裝在燃料隔間100頂壁上，或者活塞132可通過壓縮氣體、壓縮泡沫，或液態(tài)烴進(jìn)行偏壓。在一些實(shí)施方式中，燃料隔間100的頂壁可與氫氣產(chǎn)生裝置10的側(cè)壁相連的。雖然可使用其他的密封元件例如O-型環(huán)或墊圈，但活塞132優(yōu)選地用了潤(rùn)滑的密封材料(未示出)例如凡士林進(jìn)行密封。偏壓彈簧130有利地在活塞132上提供了力F，這樣當(dāng)需要時(shí)，可流動(dòng)的金屬氫化物燃料組分110就可被迫通過壓カ閥140而進(jìn)入反應(yīng)室300。壓カ閥140將燃料隔間100從反應(yīng)室燃料導(dǎo)管150分割開，該反應(yīng)室反應(yīng)物導(dǎo)管150流體地連接著燃料隔間100和反應(yīng)室300。壓カ閥140可通過電子控制器，例如燃料電池中或由燃料電池供電的裝置中的控制器控制，或者可通過反應(yīng)室300的內(nèi)部壓カ控制。通過反應(yīng)室的內(nèi)部壓カ對(duì)閥140的控制在同一申請(qǐng)人的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/679，756和11/067，167，以及美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/689，538和60/689，539中作了完全公開。這些專利申請(qǐng)?jiān)诖私?jīng)引用而全文并入。反應(yīng)室燃料導(dǎo)管150含有多個(gè)噴霧嘴閥152。如圖I所示，盡 管畫出了 4個(gè)這樣的閥，但根據(jù)應(yīng)用考慮例如尺寸、設(shè)計(jì)以及配置等要求，可存在少則2個(gè)或多則6個(gè)或更多的噴霧嘴閥152。每個(gè)噴霧嘴閥152可設(shè)計(jì)成將可流動(dòng)的金屬氫化物燃料組分110朝著多個(gè)方向向反應(yīng)室300中噴出液滴、液流、薄霧等的圖形156。在ー種優(yōu)選實(shí)施方式中，噴霧嘴閥152可連接到任何現(xiàn)有技術(shù)已知的單向閥上或作為壓カ開啟的其一部分，該單向閥例如是止回閥或者是在閥值壓カ達(dá)到時(shí)而開啟并具有壓カ響應(yīng)振動(dòng)膜的閥。在這種情況下，當(dāng)反應(yīng)室300受到的壓カ超過預(yù)定壓カ時(shí)，例如隨著在燃料隔間100中氫氣從氫化物-水的氧化反應(yīng)中產(chǎn)生的壓力，可流動(dòng)金屬氫化物燃料組分Iio的受壓流動(dòng)應(yīng)當(dāng)停止，而不會(huì)發(fā)生在反應(yīng)室300內(nèi)的燃料、反應(yīng)物或氧化產(chǎn)物通過噴霧嘴閥152的任何回流。反應(yīng)物隔間200中的液體反應(yīng)物組分210含有溶液212，其主要由水、可選擇的添加劑用于降低pH、可選擇的過渡金屬或稀有土金屬催化劑以及可選擇的相調(diào)節(jié)添加劑組成。反應(yīng)物隔間200優(yōu)選地受到壓力，該壓カ至少一部分來自彈簧活塞232，其與上面描述的加載的活塞132類似。更具體地，活塞232最初密封地滑動(dòng)置于反應(yīng)物隔間200的頂部或靠近頂部處。彈簧加載的活塞232可通過滑動(dòng)器236而沿反應(yīng)物隔間200的側(cè)壁滑動(dòng)，該滑動(dòng)器236能夠使活塞232密封地沿反應(yīng)物隔間200的壁滑動(dòng)。活塞232也連接到固定安裝在反應(yīng)物隔間200頂壁上的偏壓彈簧230上，該偏壓彈簧230可與氫氣產(chǎn)生裝置10的側(cè)壁相連。雖然可使用其他的密封元件例如O-型環(huán)或墊圈，但活塞232優(yōu)選地用了潤(rùn)滑的密封材料(未示出)例如凡士林進(jìn)行密封。偏壓彈簧230可以是現(xiàn)有技術(shù)中任何適合的彈簧，其有利地在活塞232上提供了力F，這樣液體反應(yīng)物組分210就可被迫通過壓カ閥240而進(jìn)入反應(yīng)室300。彈簧230可用加壓材料代替，例如液態(tài)/氣態(tài)烴，如丁烷、丙烷、異丙烷或類似的等。壓カ閥240將反應(yīng)物隔間200從反應(yīng)室反應(yīng)物導(dǎo)管250分割開，該反應(yīng)室反應(yīng)物導(dǎo)管150流體地連接著反應(yīng)物隔間200和反應(yīng)室300的。壓カ閥240可通過與壓カ閥140類似的方式控制。反應(yīng)室反應(yīng)物導(dǎo)管250含有多個(gè)與噴霧嘴閥152類似的噴霧嘴閥252。每個(gè)噴霧嘴閥252可設(shè)計(jì)成將反應(yīng)物組分210朝著多個(gè)方向向反應(yīng)室300中噴出液滴、液流、薄霧等的圖形256。噴霧嘴閥252也優(yōu)選地連接到任何現(xiàn)有技術(shù)已知的單向閥上或作為壓カ開啟的其一部分，這樣，當(dāng)反應(yīng)室300受到的壓カ超過預(yù)定壓カ時(shí)，例如隨著氫氣從氫化物-水的氧化反應(yīng)中產(chǎn)生而受到隔間200內(nèi)的壓カ時(shí)，液體反應(yīng)物組分210的受壓流動(dòng)應(yīng)當(dāng)停止，而不會(huì)發(fā)生在反應(yīng)室300內(nèi)的燃料、反應(yīng)物或氧化產(chǎn)物通過噴霧嘴閥252的任何回流。由反應(yīng)物噴霧嘴閥252噴出的各種反應(yīng)物圖形256可對(duì)由燃料噴霧嘴閥152噴出的各種燃料圖形156形成有利的補(bǔ)充，這樣從噴霧嘴閥152中流出的可流動(dòng)的金屬氫化物燃料組分110以及從噴霧嘴閥252中流出的液體反應(yīng)物組分210為連續(xù)的，或至少為有規(guī)律地噴出，且ー出來就相互接觸，相比之下，基本上不含不希望存在的在氫化物-水的氧化反應(yīng)中形成的副產(chǎn)物如硼酸鹽。由于燃料和反應(yīng)物受壓而通過閥140，240出來，因此盒10可在任何方向進(jìn)行操作。或者也可將閥140或閥240兩者均省略，這樣導(dǎo)管150和250內(nèi)的壓カ分別與隔間100 和200內(nèi)的壓カ相同。并且，閥140和240以及導(dǎo)管150和250均可省略，而噴霧嘴閥152和252直接暴露于隔間100和200內(nèi)的受壓液體。雖然可選擇，但是最好如圖I所示那樣，在反應(yīng)室300的壁上設(shè)置至少部分覆蓋除燃料噴霧嘴閥152，反應(yīng)物噴霧嘴閥252，以及氫閥306之外的表面的涂層320。涂層320可有利地含有能夠從硼氫化物-水的氧化反應(yīng)捕獲(偏)硼酸鹽副產(chǎn)物的聚合物材料，或由這類材料制成。對(duì)硼酸鹽或偏硼酸鹽的捕獲可通過吸附、共價(jià)反應(yīng)、離子締合、強(qiáng)氫鍵相互作用或類似的在涂層320中吸引硼酸鹽的官能團(tuán)和硼酸鹽/偏硼酸鹽副產(chǎn)物之間的相互作用來完成。其中一個(gè)例子適合的聚合物材料具有吸引硼酸鹽的官能團(tuán)包括聚こ烯醇(PVOH)。然而，認(rèn)為大多數(shù)多羥基-官能的聚合物和共聚物均能夠捕獲(偏)硼酸鹽副產(chǎn)物。這類多羥基-官能的聚合物和共聚物的例子包括但不局限于聚こ烯苯酚、聚羥烷基丙烯酸酯、聚羥烷基丙烯酸酯和類似的、它們的組合或相互之間形成的共聚物和/或與其他共聚單體形 成的共聚物。涂層320也可以選擇采取折疊的形式或者具有増加的表面積以吸引更多的硼酸鹽副產(chǎn)物。或者，反應(yīng)室可由具有吸引硼酸鹽的官能團(tuán)的聚合物制成。如在上面那些經(jīng)引用而并入的共有專利申請(qǐng)中所討論的，氫氣產(chǎn)生裝置10也可為自調(diào)節(jié)的。隨著氫化物-水的氧化反應(yīng)在反應(yīng)室300內(nèi)的進(jìn)行，氫氣在反應(yīng)室300內(nèi)產(chǎn)生并可累積形成壓カP300。在反應(yīng)物隔間200和反應(yīng)室反應(yīng)物導(dǎo)管250中，偏壓彈簧230和彈簧加載的活塞232對(duì)液體反應(yīng)物組分210施加壓カP·，其通過噴霧嘴閥252調(diào)節(jié)。相同地，在燃料隔間100和反應(yīng)室燃料導(dǎo)管150中，偏壓彈簧130和彈簧加載的活塞132對(duì)可流動(dòng)的金屬氫化物燃料組分110施加壓カP·，其通過噴霧嘴閥152調(diào)節(jié)。通常，P100和P·應(yīng)當(dāng)大致相同，或者至少與相應(yīng)的液體反應(yīng)物組分210和可流動(dòng)的金屬氫化物燃料組分110的表面張カ成比例。當(dāng)(P2tltlたP100) Ρ300時(shí)，組分110和210通過噴霧嘴閥進(jìn)入反應(yīng)室，由反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在反應(yīng)室300內(nèi)積累。P·可達(dá)到相同或超過Pltltl和P·。此刻或接近此刻時(shí)，由于這種壓差，閥152，252，140和/或240自動(dòng)關(guān)閉而終止燃料和反應(yīng)物從燃料組分110以及液體反應(yīng)物組分210流出，從而閥152，252得到有效的關(guān)閉，并且并斷開了組分110，210流入反應(yīng)室300。閥152，252，140和/或240中的ー個(gè)或多個(gè)，或全部的閥均可為在P·彡P(guān)100jP2OO時(shí)自動(dòng)關(guān)閉的彈簧加載的止回閥或球閥。如上面討論的，閥140和/或240是可選擇的。這種止回閥或球閥在先前經(jīng)引用而并入的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1/067，167和美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/689，538和60/689，539中做了完全公開。當(dāng)燃料電池需要?dú)錃鈺r(shí)，氫閥306如圖I所示打開。氫閥306可以是現(xiàn)有技術(shù)已知的任何ー種閥，包括但不局限于電磁閥，止回閥等，并可由使用者或控制著燃料電池或電子裝置的控制器手動(dòng)打開。可在氫閥306前選擇地安置一氣體可透過而液體不可透過的膜(未示出)。膜(未示出)可防止液體或副產(chǎn)物通過氫閥306和燃料導(dǎo)管(未示出)轉(zhuǎn)移到燃料電池(未示出)中。也可選擇性地與膜(未示出)一同使用填料或泡沫來吸收ー些液體或氧化反應(yīng)的副產(chǎn)物從而減少堵塞。膜(未示出)可由本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的任何的液體不可透過而氣體可透過的材料形成。這些材料可包括但不局限于具有烷烴基團(tuán)的疏水性材料。更具體的例子包括但不局限于聚こ烯組合物、聚四氟こ烯、聚丙烯、丙交酯こ交酯共聚物(例如可通過商業(yè)渠道獲得的商品名為VICRYL 的產(chǎn)品)、凍干的硬腦膜、那些以商品名CELGARD *和/或GORE-TEX 出售的(共)聚合物、那些在共有的共同審查的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0/356，793 (該申請(qǐng)?jiān)诖私?jīng)引用而全文并入)中公開的氣體可透過而液體不可透過的膜，或它們的共聚物或組合。 在ー替代的實(shí)施方式中，室300具有一表面，例如表面320，燃料圖形156和反應(yīng)物圖形256沉淀于其上并反應(yīng)產(chǎn)生氫。硼酸鹽副產(chǎn)物留在該表面上形成一層覆蓋物，而新鮮的燃料和反應(yīng)物再沉淀到該硼酸鹽副產(chǎn)物層上產(chǎn)生更多的燃料和硼酸鹽副產(chǎn)物。這種替代方式的優(yōu)點(diǎn)在于，由于新鮮的燃料在已有的硼酸鹽副產(chǎn)物上沉積，故硼酸鹽不會(huì)包住任何的燃料。在沉積新鮮的燃料和反應(yīng)物/水之前，可沉積反應(yīng)物或水來與已有的硼酸鹽副產(chǎn)物進(jìn)行反應(yīng)或螯合。或者，也可在沉積新鮮的燃料和反應(yīng)物之前沉積可中和硼酸鹽的液體。其他的適合與這里描述的液體反應(yīng)物組分和不可流動(dòng)的燃料組分一同使用的氣體發(fā)生裝置在共有的共同審查的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/689，538,60/689, 539和60/689，572中進(jìn)行了討論。‘572臨時(shí)申請(qǐng)也在這里經(jīng)引用而全文并入。在考慮了本說明書并實(shí)施了這里公開的本發(fā)明后，本發(fā)明的其他實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。本說明書和實(shí)施例應(yīng)當(dāng)理解為是在后面所附的權(quán)利要求及其等同物的真實(shí)的范圍和精神內(nèi)所進(jìn)行的示例性描述。
權(quán)利要求
1.一種提高具有第一效率的傳統(tǒng)的固體金屬氫化物產(chǎn)生氫裝置效率的方法，其包括以下步驟 増加傳統(tǒng)的固體的、微粒的、顆粒的、粉末的或燒結(jié)的金屬氫化物燃料的表面積，以形成具有第二燃料效率的表面積增加的固體金屬氫化物燃料； 在產(chǎn)生氫裝置的一単獨(dú)隔間內(nèi)提供表面積增加的固體金屬氫化物； 提供包含主要由水組成的預(yù)先定量的液體反應(yīng)物；以及 將液體反應(yīng)物加入表面積增加的固體金屬氫化物中以發(fā)生產(chǎn)生氫的反應(yīng)，使得第二效率高于第一效率。
2.權(quán)利要求I的方法，其中増加表面積的步驟包括研磨具有第一平均顆粒尺寸的傳統(tǒng)的金屬氫化物，以形成效率提高的金屬氫化物，其具有小于第一平均顆粒尺寸的第二平均顆粒尺寸。
3.權(quán)利要求2的方法，其中第二平均顆粒尺寸是不超過第一平均顆粒尺寸的約25%。
4.權(quán)利要求2的方法，其中増加表面積的步驟進(jìn)一歩包括將具有第二平均顆粒尺寸的效率提高的金屬氫化物與在無穩(wěn)定劑存在下不與其反應(yīng)的液體結(jié)合。
5.權(quán)利要求I的方法，其中増加表面積的步驟包括通過結(jié)合傳統(tǒng)的金屬氫化物燃料和在無穩(wěn)定劑存在下不與其反應(yīng)的液體而形成效率提高的金屬氫化物燃料的漿液。
6.權(quán)利要求5的方法，其中在不反應(yīng)的液體中的效率提高的金屬氫化物燃料是有充分流動(dòng)性使其進(jìn)行液體輸送。
7.權(quán)利要求6的方法，其中傳統(tǒng)的金屬氫化物燃料部分溶解于不反應(yīng)的液體中，從而形成效率提高的金屬氫化物燃料。
8.權(quán)利要求I的方法，其中金屬氫化物含有硼氫化鈉。
9.權(quán)利要求2的方法，其中増加表面積的步驟包括將第二平均顆粒尺寸研磨為約O. 5mm或更低。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)固體和含水的化學(xué)金屬氫化物燃料的某些特性進(jìn)行改進(jìn)從而提高了產(chǎn)生氫的效率和/或減少了與這類傳統(tǒng)的氫化物燃料來源相關(guān)聯(lián)的問題。本發(fā)明還涉及可用于從氫化物-水燃料電池中釋放氫的裝置(10)，在該裝置中，硼氫化物組分(110)和水(210)組分均為可流動(dòng)的或液體形式。
文檔編號(hào)C01B3/06GK102751520SQ20121019694
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2006年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月3日
發(fā)明者大衛(wèi)·M·韋斯伯格, 安德魯·J·庫(kù)瑞羅, 艾倫·婁森茲威格 申請(qǐng)人:法商Bic公司