Ca(BH4)2儲氫材料的反應復合和催化改性研究.pdf

1、氫氣作為一種儲量豐富、環(huán)境友好的可再生綠色清潔能源具有非常大的發(fā)展?jié)摿?。發(fā)展高效、安全、穩(wěn)定的氫氣儲存是氫能利用的關鍵。Ca(BH4)2具有高達11.6 wt％的理論儲氫量被認為是非常具有潛力的儲氫材料，但由于其反應過程中存在較高的熱力學和動力學能壘，導致放氫溫度偏高，可逆性能較差，限制了其實際應用。為了改善Ca(BH4)2基材料的儲氫性能，本文通過將Ca(BH4)2與NH4Cl反應復合和通過在Ca(BH4)2-4LiNH2體系中添加N

2、i和Co的氧化物作為催化劑，提高其放氫性能，并研究相關放氫過程機理。
　　研究了不同NH4Cl添加量以及不同的球磨制度對Ca(BH4)2放氫性能的影響。發(fā)現了經300 rpm球磨轉速下球磨4h后的Ca(BH4)2-1.5NH4Cl體系中的[BHx]和[NHx]基團結合，形成了新一種的具有無定型結構的Ca的B-N-H化合物。該體系的起始放氫溫度僅為60℃，比單一的Ca(BH4)2的起始放氫溫度降低了約260℃，且在150℃之前就能夠

3、釋放出約4.5 wt％的氫氣，放出的H2的純度高于99.5 mol％。該體系加熱到在140℃并保溫的15 min內能夠釋放出約4.4 wt％的氫氣。體系放氫溫度低，放氫速率高。
　　系統(tǒng)研究了CoO和NiO對Ca(BH4)2-4LiNH2體系的儲氫性能的影響。球磨引入的CoO和NiO均有效改善了Ca(BH4)2-4LiNH2體系的放氫熱力學和動力學性能，添加5 wt％ CoO的體系的起始放氫溫度為160℃，主要放氫溫度約為210℃