CN106944614A - 一种储氢合金颗粒及其制备方法 - Google Patents

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陈达
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    • B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
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Abstract

本发明涉及一种储氢合金颗粒及其制备方法。本发明属于氢气储存技术领域。一种储氢合金颗粒，其特点是：储氢合金颗粒表面包覆有抗板结剂；抗板结剂为甲基硅油。一种储氢合金颗粒的制备方法，其特点是：储氢合金块体材料与抗板结剂置于密闭反应器中，通入氢气后储氢合金块体材料发生氢化粉碎，获得的储氢合金颗粒表面包覆有抗板结剂。本发明具有颗粒流动性好，吸放氢过程中不会产生颗粒板结，在空气环境中稳定，制备工艺简单，制造成本低，产品性能稳定等优点，可广泛应用于金属氢化物储氢器储存氢气。

Description

一种储氢合金颗粒及其制备方法
技术领域
本发明属于氢气储存技术领域，特别是涉及一种储氢合金颗粒及其制备方法。
背景技术
氢气有许多用途，它既是一种清洁能源的载体，可用于清洁发电如通过燃料电池，也是一种应用广泛的工业气体。最近还发现氢气可用于疾病的治疗。氢气的使用推广需要安全的储运技术，目前氢气的储存方式主要有高压容器储氢和低温液化储氢，固态储氢作为一种新型的储氢技术，它是将储氢合金置于合适储氢器中，吸满氢气的金属氢化物在一定条件下可以源源不断释放氢气，再次充氢后储氢罐可以循环使用，从而可以实现储存和释放氢气的目的.固态储氢技术具有以下特点：
1)释放的氢气纯度高：氢气在储氢合金中的贮存并不是表面吸附而是与金属发生化学反应成为金属氢化物MHx，最后氢原子在金属晶格内的八面体或四面体空隙中固定下来。当存在于容器中合金颗粒之间的杂质气体被吸足的氢气排出贮氢容器以后，从金属晶格中排出的氢就是很纯的，一般都可以大于99.999％；
2)体积储氢密度大：储氢合金的储氢密度要高于液态氢甚至固态氢，使用时占用场地小，是非常理想的储氢介质；
3)安全性好：金属氢化物形成过程是一个伴有热效应的化学反应过程，是一种固态贮氢的形式，储存的氢气要放出来需要一定的热量。当没有足够的热量供给，它会自动停止放氢的，因此其安全性是远远大于气态贮氢或液态贮氢；
4)长寿命：储氢合金储氢的过程是一种气-固反应，是一种可逆过程，具有较长的使用寿命；如报道说TiFe0.8Ni0.2合金充放氢65000次以后其贮氢容量仅下降16％；
5)不需要建氢气管道和加气站
但固态储氢器制造使用过程中也存在很多问题，如固态储氢器中的储氢合金经过活化处理后，储氢合金颗粒已经变得非常细小，达到微米量级，呈粉末状，一方面它的导热性能很差，影响储氢气吸放氢效率，另一方面吸放氢过程容易形成板结，一旦板结形成就会对固态储氢器的安全性带来极大的隐患，如固态储氢器的爆胀甚至爆裂。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种储氢合金颗粒及其制备方法。
本发明的目的之一是提供一种具有颗粒流动性好，吸放氢过程中不会产生颗粒板结，在空气环境中稳定，制备工艺简单，制造成本低，产品性能稳定等优点，可广泛应用于金属氢化物储氢器储存氢气的储氢合金颗粒。
本发明储氢合金颗粒为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种储氢合金颗粒，其特点是：储氢合金颗粒表面包覆有抗板结剂；抗板结剂为甲基硅油。
本发明储氢合金颗粒还可以采取如下技术方案：
所述的储氢合金颗粒，其特征是：抗板结剂为甲基硅油。
所述的储氢合金颗粒，其特征是：甲基硅油的含量为1-5wt％(相对于储氢合金重量)。
本发明的目的之二是提供一种具有在空气环境中稳定，制备工艺简单，制造成本低，产品性能稳定等优点的储氢合金颗粒的制备方法。
本发明储氢合金颗粒的制备方法所采取的技术方案是：
一种储氢合金颗粒的制备方法，其特征是：储氢合金块体材料与抗板结剂置于密闭反应器中，通入氢气后储氢合金块体材料发生氢化粉碎，获得的储氢合金颗粒表面包覆有抗板结剂。
本发明储氢合金颗粒的制备方法还可以采取如下技术方案：
所述的储氢合金颗粒制备方法，其特征是：储氢合金颗粒表面通过氢化粉碎工艺包覆甲基硅油。
本发明具有的优点和积极效果是：
储氢合金颗粒及其制备方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明采用甲基硅油包覆的储氢合金颗粒，其固体物料流动性能良好，加料过程中不会堵塞瓶口；储氢合金吸氢膨胀过程中不会颗粒搭桥板结，不会对容器壁产生破坏应力，提高了系统的安全性。同时可以提高储氢容器的有效装填量。
本发明储氢合金颗粒具有颗粒流动性好，吸放氢过程中不会产生颗粒板结，在空气环境中稳定等优点，可广泛应用于金属氢化物储氢器储存氢气。储氢合金颗粒的制备方法具有制备工艺简单，制造成本低，产品性能稳定等优点。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的技术内容、特点及功效，兹例举以下实施例，详细说明如下：
实施例1
一种LaNi5储氢合金块体材料，破碎后成为直径为5mm左右的粗颗粒，装入一密闭反应器，加入3wt％甲基硅油，通过氢化粉碎工艺，获得表面覆盖甲基硅油，平均直径20μm的储氢合金颗粒。
实施例2
一种TiFe0.85Mn0.15储氢合金颗粒，破碎后成为直径为3mm左右的粗颗粒，装入一密闭反应器，加入5wt％甲基硅油，通过氢化粉碎工艺，获得表面覆盖甲基硅油，平均直径25μm的储氢合金颗粒。。
实施例3
一种储氢合金颗粒的制备方法，制备过程为：称取LaNi5储氢合金块体材料250g，破碎后成为直径为5mm左右的粗颗粒，与7.5g甲基硅油混合后装入容积为60ml的不锈钢反应器中，通入压力为3.0MPa的氢气进行氢化粉碎，获得平均直径为15μm的储氢合金颗粒，该储氢合金颗粒经过多次吸放氢后未发现板结现象，倒出后颗粒在空气中稳定，不会产生自燃现象。

Claims (5)

1.一种储氢合金颗粒，其特征是：储氢合金颗粒表面包覆有抗板结剂。
2.按照权利要求1所述的储氢合金颗粒，其特征是：抗板结剂为甲基硅油。
3.按照权利要求1或2所述的储氢合金颗粒，其特征是：甲基硅油的含量为1-5wt％(相对于储氢合金重量)。
4.一种储氢合金颗粒的制备方法，其特征是：储氢合金块体材料与抗板结剂置于密闭反应器中，通入氢气后储氢合金块体材料发生氢化粉碎，获得的储氢合金颗粒表面包覆有抗板结剂。
5.按照权利要求4所述的储氢合金颗粒制备方法，其特征是：储氢合金颗粒表面通过氢化粉碎工艺包覆甲基硅油。
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