CN114506814B - 铝活化制氢方法、制氢装置以及发电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝活化制氢方法、制氢装置以及发电设备。铝活化制氢方法包括如下步骤：在铝锭上开设活化槽。将镓基金属液注入活化槽内，通过镓基金属液将活化槽的槽壁活化，制备活化铝锭。将活化槽内的镓基金属液与水接触。在上述制氢方法中，反应物成分简单、易于获取，反应过程不涉及高能球磨和高温熔炼，能够有效降低制氢过程的能源消耗，降低生产过程中的安全隐患。

Description

铝活化制氢方法、制氢装置以及发电设备

技术领域

本发明涉及金属制氢技术领域，尤其是涉及一种铝活化制氢方法、制氢装置以及发电设备。

背景技术

氢气作为一种清洁能源，其能量密度能够到达143MJ/kg，明显高于汽油和天然气的能量密度。这意味着以氢气作为原料，能够存储和释放出大量的能量转化为电能。推动氢气的高效制备和使用对于缓解能源紧缺的问题具有重要意义，氢气的制备也顺势成为研究的热点。

在传统的制备氢气的方法中，利用铝将水中的氢气置换出来进而产生氢气是使用较多的一种能够取得较好效果的制氢方式，其有效推动了制氢方式的发展。然而，在该方法中，难以避免会使用高能球磨或者高温熔炼，这样相应地产生了一系列能耗高、安全隐患较大的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够有效降低制氢过程中能源消耗、降低安全隐患的铝活化制氢方法、制氢装置以及发电设备。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种铝活化制氢方法，包括如下步骤：

在铝锭上开设活化槽；

将镓基金属液注入所述活化槽内，通过所述镓基金属液将所述活化槽的槽壁活化，制备活化铝锭；

将所述活化槽内的镓基金属液与水接触。

在其中一个实施例中，所述铝锭为圆柱形，所述活化槽为圆柱形，所述铝锭的中轴线和所述活化槽的中轴线重合。

在其中一个实施例中，所述铝锭的直径为D，所述铝锭的高度为H，所述活化槽的直径为d，所述活化槽的高度为h，其中D：d＝H：h。

在其中一个实施例中，D：d＝H：h＝2.4～3.7。

在其中一个实施例中，所述镓基金属液包括镓金属液、镓铟金属液、镓锡金属液、镓锌金属液、镓铟锡金属液、镓铟锡铋金属液以及镓铟锡锌金属液中的至少一种。

在其中一个实施例中，镓65％～70％、铟18％～25％以及锡5％～17％。

在其中一个实施例中，将镓基金属液注入所述活化槽内之前还包括如下步骤：

去除所述槽壁的氧化膜。

一种制氢装置，包括反应室和活化铝锭，所述活化铝锭位于所述反应室内，所述反应室设有进水口以用于供水加入；

所述活化铝锭上设有活化槽，所述活化槽内注有镓基金属液。

一种发电设备，包括氢燃料电池、氢气管以及上述制氢装置；

所述氢气管连接于所述反应室和所述氢燃料电池之间以用于将所述反应室产生的氢气传输至所述氢燃料电池。

在其中一个实施例中，所述发电装置还包括回水管，所述回水管连接于所述氢燃料电池和所述反应室之间以用于将所述氢燃料电池产生的水传输至所述反应室；和/或，

还包括干燥器，所述干燥器设于所述氢气管上以用于调节所述氢气管中氢气的湿度。

上述铝活化制氢方法包括如下步骤：在铝锭上开设活化槽。将镓基金属液注入活化槽内，通过镓基金属液将活化槽的槽壁活化，制备活化铝锭。将活化槽内的镓基金属液与水接触。在上述制氢方法中，将镓基金属液注入活化槽内，镓基金属液扩散到多晶铝的晶界中，一部分铝溶解到镓基金属液中。当活化槽内的镓基金属液与水接触时，镓基金属液中的溶解的铝首先和水发生反应产生氢气，进而气泡形核使得晶界开裂，形成细小的铝-液态金属碎片，这样可以使反应比表面积增大，反应速率加快，进一步促进氢气的产生。同时，由于反应过程中高电位形成微原电池效应从而加快了铝的腐蚀水解，产生的氢气在水中产生对流，使得氢氧化铝絮凝物无法覆盖在反应物的表面，因此可以使反应物保持较高的反应活性，保持氢气的持续性产生。在上述制氢方法中，一方面实现了铝水制氢反应的活化和水解制氢同时进行，能够获得较高的氢气产率。另一方面，在制氢过程中反应物成分简单、易于获取，反应过程不涉及高能球磨和高温熔炼，能够有效降低制氢过程的能源消耗，降低生产过程中的安全隐患。

进一步地，在上述制氢方法中，反应副产物酸碱度呈中性或弱碱性，对反应设备的耐蚀性要求较低，有利于降低反应设备的成本。

再进一步地，在上述制氢方法中，未反应的镓金属和铝氧化物以固体的形式存在于反应体系内，后续通过简单的过滤即可对镓金属和铝氧化物进行有效地回收。

更进一步地，在上述制氢方法中，对铝锭的直径D、铝锭的高度H、活化槽的直径d以及活化槽的高度h进行设定，使得D：d＝H：h，此时在制氢过程中，镓金属液不会从活化槽内往外泄露，能够使镓金属液在活化槽内稳定反应，可以提高镓金属液反应的充分性。另外，通过对铝锭的直径D、铝锭的高度H、活化槽的直径d以及活化槽的高度h进行设定，保持D：d＝H：h，可以方便地反应进行放大，使得便携式反应或者工业化生产都能够取得良好的制氢效果。

上述制氢装置，结构简单，使用方便。在使用过程中，不需要依赖复杂的设备和条件，具有较好的普适性。另外，上述制氢装置不需要额外使用电能就可以产生氢气，可以很好地适用于野外应急场景，随制随用，为野外应急产氢提供了一种较好的解决方案。

上述发电设备包括氢燃料电池、氢气管以及上述制氢装置。通过制氢装置为氢燃料电池提供氢气，进而产生电能。在使用该发电设备发电时，不需要依赖复杂的设备和条件，使用方便简单。

附图说明

图1为本发明一实施例中发电装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例中铝锭和活化槽的结构示意图；

图3为本发明实施例中制氢效果图；

图4为本发明实施例2反应副产物焙烧之后的刚玉的SEM图。

图中标记说明：

100、制氢装置；101、反应室；102、铝锭；1021、活化槽；103、进水口；104、进水调节阀；105、过滤筒；106、滤液调节阀；107、泄压阀；108、气压表；109、pH温度计；110、承重筛网；111、副产物管；112、副产物调节阀；113、回收槽；114、过滤件；115、废液仓；200、发电设备；201、氢燃料电池；202、氢气管；203、干燥器；204、干燥器调节阀；205、温湿度传感器；206、气体流量计；207、气体调节阀；208、回水管；209、回水调节阀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明一实施例提供了一种铝活化制氢方法。该铝活化制氢方法包括如下步骤：在铝锭上开设活化槽；将镓基金属液注入活化槽内，通过镓基金属液将活化槽的槽壁活化，制备活化铝锭；将活化槽内的镓基金属液与水接触。

在本实施例的铝活化制氢方法中，将镓基金属液注入活化槽内，镓基金属液扩散到多晶铝的晶界中，一部分铝溶解到镓基金属液中。当活化槽内的镓基金属液与水接触时，镓基金属液中的溶解的铝首先和水发生反应产生氢气，进而气泡形核使得晶界开裂，形成细小的铝-液态金属碎片，这样可以使反应比表面积增大，反应速率加快，进一步促进氢气的产生。同时，由于反应过程中高电位形成微原电池效应从而加快了铝的腐蚀水解，产生的氢气在水中产生对流，使得氢氧化铝絮凝物无法覆盖在反应物的表面，因此可以使反应物保持较高的反应活性，保持氢气的持续性产生。在上述制氢方法中，一方面实现了铝水制氢反应的活化和水解制氢同时进行，能够获得较高的氢气产率。另一方面，在制氢过程中反应物成分简单、易于获取，反应过程不涉及高能球磨和高温熔炼，能够有效降低制氢过程的能源消耗，降低生产过程中的安全隐患。

进一步地，在本实施例的铝活化制氢方法中，反应副产物酸碱度呈中性或弱碱性，对反应设备的耐蚀性要求较低，有利于降低反应设备的成本。

再进一步地，在本实施例的铝活化制氢方法中，未反应的镓金属和铝氧化物以固体的形式存在于反应体系内，后续通过简单的过滤即可对镓金属和铝氧化物进行有效地回收。

可以理解的是，活化槽的槽壁包括槽的侧壁和底面。在本实施例中，活化槽的槽壁表示镓金属液与活化槽接触的面。

在一个具体的示例中，镓基金属液包括镓金属液、镓铟金属液、镓锡金属液、镓锌金属液、镓铟锡金属液、镓铟锡铋金属液以及镓铟锡锌金属液中的至少一种。可以理解的是，铝锭可以是纯铝锭，还可以是铝合金锭。

作为镓基金属液组成的一个具体示例，镓基金属液包括如下质量百分数的各组分：镓65％～70％、铟18％～25％以及锡5％～17％。

在一个具体的示例中，镓基金属液由镓、铟以及锡组成，其中，镓65％～70％、铟18％～25％以及锡5％～17％。

可选地，镓的质量百分数可以是但不限于65％、66％、67％、68％、69％或70％。铟的质量百分数可以是但不限于18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或25％。锡的质量百分数可以是但不限于5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％或17％。还可以理解的是，镓的质量百分数、铟的质量百分数以及锡的质量百分数可以分别独立地在65％～70％、18％～25％以及5％～17％范围内进行任意选择。优选地，镓基金属液包括如下质量百分数的各组分：镓68.5％、铟21.5％以及锡10％。

在一个具体的示例中，水可以是纯水、尿液、自来水、雨水、河水、湖水、江水以及海水中的至少一种。对于水的选择可以充分地进行就地取材，根据所处的使用环境，就地取用水，能够取得良好的制氢效果。

在一个具体的示例中，镓基金属液与水接触反应之后控制反应温度为50℃～90℃。可选地，可以通过控制水的量来对反应温度进行控制。可选地，镓基金属液与水接触反应之后控制反应温度为50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、72℃、75℃、78℃、80℃、82℃、85℃、88℃或90℃等。可以理解的是，在反应开始之后，通过反应的放热即可以是反应温度升至70℃～90℃。

在一个具体的示例中，将镓基金属液注入活化槽时，将活化槽填满。

请参阅图2，在一个具体的示例中，铝锭102为圆柱形，活化槽1021为圆柱形，铝锭102的中轴线和活化槽1021的中轴线重合。铝锭102和活化槽1021均为圆柱形，且铝锭102的中轴线和活化槽1021的中轴线重合，可以表示为活化槽1021的形状为铝锭102分别在直径方向和高度方向进行整体缩小得到。可以理解的是，可以通过钻孔或其他机加工的方式在铝锭102上形成活化槽1021。

进一步地，铝锭102的直径为D，铝锭102的高度为H，活化槽1021的直径为d，活化槽1021的高度为h，其中D：d＝H：h。对铝锭102的直径D、铝锭102的高度H、活化槽1021的直径d以及活化槽1021的高度h进行设定，使得D：d＝H：h，此时在制氢过程中，镓基金属液不会从活化槽1021内往外泄露，能够使镓基金属液在活化槽1021内稳定反应，可以提高镓基金属液反应的充分性。另外，通过对铝锭102的直径D、铝锭102的高度H、活化槽1021的直径d以及活化槽1021的高度h进行设定，保持D：d＝H：h，可以方便地反应进行放大，使得便携式反应或者工业化生产都能够取得良好的制氢效果。

更进一步地，D：d＝H：h＝2.4～3.7。可选地，D：d＝H：h＝2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6或3.7。为了便于描述，用R表示D：d的比值，即R＝2.4～3.7。可以理解的是，R的值还可以在2.4～3.7选择其他值。

在一个具体的示例中，将镓基金属液注入活化槽1021内之前还包括如下步骤：去除活化槽1021的槽壁的氧化膜。将槽壁的氧化膜去除之后，可以使镓基金属液和铝更加充分地反应。可以理解的是，去除槽壁对活化槽1021的槽壁进行打磨和/或溶液侵蚀处理，通过打磨和/或溶液侵蚀的方式去除活化槽1021的槽壁的氧化膜。可选地，打磨可以使用刀具打磨、砂纸打磨、钻头打磨或其他五金工具打磨等。可选地，溶液侵蚀处理可以使用乙酸、氯化钠溶液或其他酸进行侵蚀处理。比如，溶液侵蚀处理可以使用家用的白醋(乙酸)或者是盐水(氯化钠溶液)。

请参阅图1，本发明还有一实施例提供了一种制氢装置100。该制氢装置100包括反应室101和活化铝锭102，活化铝锭102位于反应室101内(活化铝锭102的结构如图2所示)，反应室101设有进水口103以用于供水加入；活化铝锭102上设有活化槽1021，活化槽1021内注有镓基金属液。在使用该制氢装置100时，通过进水口103加入水，使活化槽1021内的镓基金属液与水接触，即可以开始制氢反应。

本实施例中的制氢装置100结构简单，使用方便。在使用过程中，不需要依赖复杂的设备和条件，具有较好的普适性。另外，上述制氢装置100不需要额外使用电能就可以产生氢气，可以很好地适用于野外应急场景，随制随用，为野外应急产氢提供了一种较好的解决方案。比如在使用过程中，携带具有活化槽的铝锭和镓基金属液，将镓基金属液注入铝锭的活化槽内，然后加水，即可以反应制氢。

可以理解的是，本实施例中的制氢装置100中的铝锭102、镓基金属液以及活化槽1021的形状尺寸等可以在上述制氢方法中列出的各示例中进行任意选择。

可以理解的是，在加水的过程中，可以采用由下至上的方式，或者使水从反应室101的侧壁流下进而与镓基金属液接触。避免水流量过大导致将活化槽1021内的镓基金属液冲出。

在一个具体的示例中，反应室101的内衬为轻质聚合物材料，可以是聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯(PP)中的至少一种。

在一个具体的示例中，制氢装置100还包括承重筛网110，承重筛网110设于反应室101内以用于承载活化铝锭102。可选地，承重筛网110为不锈钢承重筛网110。可选地，承重筛网110位于反应室101的底部。

在一个具体的示例中，制氢装置100还包括回收槽113，回收槽113设于反应室101的底部以用于回收反应室101内的副产物。

进一步地，制氢装置100还包括过滤件114，过滤件114设于回收槽113内以用于对副产物进行固液分离。过滤件114的设置在回收槽113的底部形成废液仓115。当回收副产物时，固体被截留在过滤件114上，液体进入废液仓115。可选地，过滤件114为高分子聚合物过滤片。

可以理解的是，反应室101底部设有副产物管111，副产物管111上设有副产物调节阀112。通过副产物调节阀112可以很方便地调节副产物的流出速率。

在一个具体的示例中，反应室101上设有pH温度计109，通过pH温度计109对反应室101内的pH和温度进行检测。进一步地，pH温度计109较承重筛网110更加远离反应室101的底部。

在一个具体的示例中，反应室101上设有气压表108。通过气压表108的设置可以对反应室101内部气体的压力进行检测，便于监测反应室101内气体的压力状态。进一步地，反应室101上还设有泄压阀107。当反应室101内气体的压力过大时，通过泄压阀107对反应室101内气体进行及时泄压。可选地，气压表108设于反应室101的顶部。泄压阀107设于反应室101的顶部。

在一个具体的示例中，制氢装置100还包括进水调节阀104，进水调节阀104设于进水口103的下游以用于调节进水流量。进一步地，制氢装置100还包括过滤筒105，过滤筒105设于进水调节阀104的下游以用于对进水进行过滤。再进一步地，制氢装置100还包括滤液调节阀106，滤液调节阀106设于过滤筒105的下游以用于调节滤液的流量。进水经过过滤筒105的过滤之后进入反应室101。

请再次参阅图1，本发明一实施例提供了一种发电设备200。该发电设备200包括氢燃料电池201、氢气管202以及上述制氢装置100；氢气管202连接于反应室101和氢燃料电池201之间以用于将反应室101产生的氢气传输至氢燃料电池201。

本实施例的发电设备200中，通过制氢装置100为氢燃料电池201提供氢气，进而产生电能。在使用该发电设备200发电时，不需要依赖复杂的设备和条件，使用方便简单。

另外，本实施例的发电设备200适用于大型铝锭实现抗洪救灾，单兵野外作战，海上船只(渔船或舰艇等)和民用野外可穿戴发电设备规模化水解制氢发电。

在一个具体的示例中，发电装置还包括干燥器203，干燥器203设于氢气管202上以用于调节氢气管202中氢气的湿度。从制氢装置100中产生的氢气具有一定的湿度。通过干燥器203处理之后使氢气的湿度更加适用于氢燃料电池201的使用。

进一步地，发电设备200还包括干燥器调节阀204，干燥器调节阀204设于干燥器203上以用于调节干燥器203的干燥强度。

在一个具体的示例中，发电设备200还包括回水管208，回水管208连接于氢燃料电池201和反应室101之间以用于将氢燃料电池201产生的水传输至反应室101。通过回水管208的设置可以使水得到充分回用，实现制氢装置100的反应室101与氢燃料电池201的水热循环。

在一个具体的示例中，发电设备200还包括回水调节阀209，回水调节阀209设于回水管208上，以用于调节回水管208中回水的流量。

在一个具体的示例中，发电设备200还包括温湿度传感器205，温湿度传感器205设于氢气管202上，且在氢气的传输方向上，温湿度传感器205较干燥器203更加远离反应室101。温湿度传感器205用于检测经过干燥器203之后的氢气的温湿度。

在一个具体的示例中，发电设备200还包括气体流量计206，气体流量计206设于氢气管202上，且在氢气的传输方向上，气体流量计206较干燥器203更加远离反应室101。气体流量计206用于检测经过干燥器203之后的氢气的流量。

在一个具体的示例中，发电设备200还包括气体调节阀207，气体调节阀207设于氢气管202上，且在氢气的传输方向上，气体调节阀207较干燥器203更加远离反应室101。气体调节阀207用于调节气体的流量。

本发明中铝活化制氢方法和制氢装置具有如下有益效果：

(1)大众普适性：铝锭和镓基金属液原料易获得，制备过程不涉及专业高温处理和球磨，仅是通过对润湿界面的氧化铝钝化膜的打磨便能启动水解反应，操作简单，适用于大众群体。

(2)安全性：铝锭性质稳定，镓基金属液在室温下的饱和蒸气压低，装置安全可作为穿戴设备使用。

(3)高效性：镓基金属液对铝的快速活化过程与水解制氢反应同时发生，水解产生大量的热有利于加速活化反应，进而继续加速水解速率。

(4)时效性：铝锭和镓基金属液在空气中能长时间存放不易变质，能保证使用效率。

(5)制氢装置尺寸灵活性：不受铝锭的尺寸大小影响，配套机械装置简单不涉及用电器件，适用于不同大小规模的制氢场景。比如抗洪救灾家用应急电源，单兵野外作战电源，海上船只(渔船或舰艇等)发电设备和民用野外可穿戴发电设备。

(6)在制氢过程中，镓基金属液与多晶铝发生润湿活化效应，进而置入水中实现了铝水反应的连续制氢，工艺简短可靠无污染，易于面向大众推广，原料安全易获得，不涉及易燃易爆和强腐蚀物品，适用于长期储备以应急。

以下为具体实施例。

以下实施例中铝锭和镓基金属液等原料均采用市售的原料即可。

实施例1

本实施例中的铝锭和活化槽均为圆柱形，且两者轴线重合。R＝D：d＝H：h＝2.4。

铝锭为纯铝锭，镓基金属液由如下质量百分数的各组分组成：镓68.5％、铟21.5％以及锡10％。活化槽通过机加工得到。

本实施例中采用图1中所示的制氢装置，铝活化制氢方法的步骤为：

S101：采用600目砂纸对铝锭上活化槽的槽壁进行均匀打磨，去除氧化膜。

S102：将镓基金属液注入活化槽内，并将活化槽填满，制备活化铝锭，然后将活化铝锭放置在反应室的承重筛网上。

S103：通过进水口往反应室内注水，使水与活化槽内的镓基金属液接触进行析氢反应。控制反应时水温为50℃。

实施例2

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于R＝2.4。S103中控制反应时水温为70℃。

实施例3

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于R＝2.4。S103中控制反应时水温为90℃。

实施例4

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于R＝2.9。S103中控制反应时水温为70℃。

实施例5

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于R＝2.9。S103中控制反应时水温为90℃。

实施例6

与实施例1相比，本实施例的不同之处在于R＝3.7。S103中控制反应时水温为90℃。

测试例

对实施例中制氢方法中得到的氢气量进行测量，测量方法采用启普发生器测量。结果如表1和图3所示。其中图3中Sample表示实施例。

表1

由表1和图3可以看出，实施例中制氢方法具有较高的氢气产率。在其他条件相同的情况下，随着温度升高，金属的回收率有所降低。水解副产物溶液的pH值呈弱碱性，表现为较好的环境友好性。

对实施例2中得到的副产物经过1300℃焙烧之后的SEM图如图4所示。通过分析可知，实施例2中得到的副产物经过焙烧之后得到高纯α-氧化铝(即刚玉)。刚玉是一种常用的耐火、耐磨材料，具有较高的附加值。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种铝活化制氢方法，其特征在于，包括如下步骤：

在铝锭上开设活化槽；

将镓基金属液注入所述活化槽内，通过所述镓基金属液将所述活化槽的槽壁活化，制备活化铝锭；

将所述活化槽内的镓基金属液与水接触。

2.如权利要求1所述的铝活化制氢方法，其特征在于，所述铝锭为圆柱形，所述活化槽为圆柱形，所述铝锭的中轴线和所述活化槽的中轴线重合。

3.如权利要求2所述的铝活化制氢方法，其特征在于，所述铝锭的直径为D，所述铝锭的高度为H，所述活化槽的直径为d，所述活化槽的高度为h，其中D：d=H：h。

4.如权利要求3所述的铝活化制氢方法，其特征在于，D：d=H：h=2.4~3.7。

5.如权利要求1~4中任一项所述的铝活化制氢方法，其特征在于，所述镓基金属液包括镓金属液、镓铟金属液、镓锡金属液、镓锌金属液、镓铟锡金属液、镓铟锡铋金属液以及镓铟锡锌金属液中的至少一种。

6.如权利要求1~4中任一项所述的铝活化制氢方法，所述镓基金属液包括如下质量百分数的各组分：镓65%~70%、铟18%~25%以及锡5%~17%。

7.如权利要求1~4中任一项所述的铝活化制氢方法，其特征在于，将镓基金属液注入所述活化槽内之前还包括如下步骤：

去除所述槽壁的氧化膜。

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