CN1423619A - 通过遭受剧烈机械变形的金属或金属氢化物的化学反应来制备气态氢的方法 - Google Patents

通过遭受剧烈机械变形的金属或金属氢化物的化学反应来制备气态氢的方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种通过使金属或金属氢化物进行化学反应来制备气态氢的改进方法。该方法中,进行化学反应的金属或金属氢化物为纳米晶体。事实上,已发现当代替使用传统的金属氢化物(Mg基的或其它的)、而使用遭受或已经遭受过剧烈机械变形的金属或金属氢化物如亚稳态的纳米晶体金属氢化物时,化学反应尤其是水解反应将更容易进行、速率更高,并且绝大部分情况下趋于反应完全。

Description

通过遭受剧烈机械变形的金属或金属氢化物 的化学反应来制备气态氢的方法
发明背景
a)发明领域
本发明涉及一种通过遭受或已经遭受过剧烈机械变形的金属或金属氢化物的化学反应来制备气态氢的方法。
本发明也涉及一种制备气态氢的装置，其特别用于实施上述方法。
本发明还涉及一种通过纳米晶体金属氢化物的化学反应来制备气态氢的方法。
在下面的说明书和所附的权利要求书中，术语“纳米晶体”用于表示其颗粒具有平均尺寸为3-300nm的纳米晶粒的产物。后面使用的术语“化学氢化物”是指可用于制备氢或其它次要产物的化学反应中的金属氢化物。
b)现有技术简述
已知CaH2、NaH和LiH可以作为反应物与水进行叫做“水解”的化学反应，生成氢氧化物和氢：
1)
2)
3)
也已知通过纯金属与水的反应可以释放出氢，如下面的反应：
4)
上述反应以及用它们制备气态氢的工业生产方法已长期以来为人们所知。
例如，题目为“氢化钙气体发生器”(Calcium hydride gas generator)的US-A-3787186(1974)公开了一种气体发生器，其中CaH2与水反应生成氢气，以激活气动泵。
题目为“用于海下运输设备的燃料电池能量系统的氢化物水解法制备氢”(Hydrogen generation by hydrolysis of hydrides for undersea vehiclefuel cell energy systems)的US-A-5372617(1994)公开了一种用于水解氢化物来制备燃料电池所需氢的氢发生器，反应所需的水是燃料电池的副产品。
题目为“基于氢化物与水的反应的需求响应氢发生器”(Demandresponsive hydrogen generator based on hydride water reaction)的US-A-5833934(1998)公开了一种碱金属或碱土金属氢化物与水反应制备氢的新式发生器结构。
题目为“便携式氢发生器”(Portable hydrogen generator)的US-A-5593640和US-A-5702491(1997)公开了一种氢发生器和一种通过水解来制备氢的方法。该方法要求在水解前将化学氢化物加热。
在1999 US DOE Hydrogen Program Review的会议论文集中出版的Ronald W.Breault等人的题目为“具有金属氢化物/有机浆料的氢输送/存贮”(Hydrogen transmission/storage with a metal hydride/organicslurry)和“使用化学氢化物浆料的PEM燃料电池运输设备的氢”(Hydrogen for a PEM fuel cell vehicle using a chemical-hydride slurry)的两篇文章中公开了一种方法，其中将化学氢化物与有机化合物如矿物油以50/50混合至稳定，并将这样制备的化学氢化物/有机浆料与水反应以释放出氢。
这些制备氢的现有方法的主要问题是水解反应常常不完全，或者反应速率要么不够高，要么在其它情形下太高或无法控制(如LiH的爆炸性反应)。使用传统的金属氢化物，在水解过程中于材料表面形成的氢氧化物膜可以钝化该表面并终止反应。下面例举了一些作者曾描述过的问题：
“氢化钠的水解反应受碱性限制。当系统的pH值达到约13.6时，水解反应停止”；
“观察到氢化钙明显比氢化钠和氢化锂(反应)慢”；
“对于金属氢化物的主要考虑之一是其生成氢的效率，包括金属氢化物和水之间的反应化学，以安全并受控地完成水解反应”；
“氢化钙(CaH2)与水在室温下反应生成氢氧化钙Ca(OH)2。任何在400℃以下形成的氢氧化物在580℃以上会吸热分解，释放出水。在释放出水时如果有未反应的氢化物存在，将立即反应生成H2和CaO。氢化物本身只在600℃以上热分解。”(这意味着如果CaH2和水之间的放热反应使温度上升过高，可能发生自持反应或爆炸反应)；并且，最后，
“终产物的再生是一个潜在的问题”。
在所有上述的专利和文章中，尽管MgH2成本低，但从未实际应用，可能是因为MgH2和H2O的反应对于实际应用来说速率太低，并且由于形成Mg(OH)2钝化层从而反应不完全。
另一方面，本发明的共同发明人之一SCHULZ先生，同样作为共同发明人在US-A-5882623(1999)中特别公开了一种从金属氢化物化学诱导解吸氢的方法。根据该方法，Mg基氢化物粉末与少量的能与水反应的粉末如LiAlH4混合(见实施例2)。添加合适量的水发生快速的放热反应 ，释放大量的热，并使氢从Mg基氢化物中解吸出来。
发明概要
本发明的目的是提供一种通过金属或金属氢化物的化学反应来制备气态氢的方法，该方法是上述专利US-A-5882623公开的技术的改进，并解决了上列问题。
本发明基于本发明人的下列发现，即当使用遭受或已经遭受过剧烈机械变形的金属或金属氢化物如亚稳态的纳米晶体金属氢化物来代替传统的金属氢化物(Mg基的或其它的)时，化学反应(尤其是水解反应)将更容易进行，速率更高，并且绝大部分情况下反应完全(100％转化)。
这对于实际应用来说是个非常重要的发现。事实上，由于具有特殊的微观结构和非常大量的晶界和晶体缺陷，纳米晶体金属和金属氢化物尤其是通过高能量球磨制备的那些纳米晶体金属和金属氢化物比传统的金属氢化物活性更大。因此，化学反应(尤其是水解)进行得快的多，并趋于完全。
因此，本发明提供了一种通过使金属或金属氢化物进行化学反应来制备气态氢的改进方法，其中进行化学反应的金属或金属氢化物为纳米晶体。
本发明也提供一种通过将金属或金属氢化物进行化学反应来制备气态氢的改进方法，其中在反应之前或在反应过程中将金属或金属氢化物进行剧烈的机械变形，以激活所述反应。
本发明还提供一种制备气态氢的装置，其中包括金属或金属氢化物在其中进行化学反应的反应器。根据本发明，该装置还包括在反应器中将金属或金属氢化物进行剧烈的机械变形以激活化学反应的设备。
阅读下面的非限制性描述和实施例将会更好地理解本发明及其优点。
附图简述
图1a、1b和1c为用不同的标度给出的作为时间函数的不同种多晶和纳米晶体镁氢化物水解所释放出的氢百分比曲线图；
图1d为研磨了10小时的MgH2-5原子％Ca和MgH2-20原子％Ca在1小时内水解所释放出的氢体积曲线图；
图1e为纳米晶体MgH2-5原子％V在250℃真空的解吸过程中以重量百分比表示的氢含量曲线图；
图2为作为时间的函数的由多晶和纳米晶体MgH2与含有HCl的水反应所释放出的氢标准量化了的曲线图；
图3为根据本发明的用于通过金属氢化物的化学反应制备氢的装置的部分横截面示意图，其中所述氢化物正遭受着剧烈的机械变形。
发明详述
如上所述，根据本发明的方法与现有技术的区别在于，其使用遭受或已经遭受过剧烈机械变形的金属或金属氢化物作为原料。已经遭受过剧烈机械变形的金属氢化物的例子有用机械合成法如高能量球磨制备的纳米晶体金属氢化物，见下列专利的实施例：
US-A-5964965“纳米晶体Mg基材料并使用其来运输和贮存氢”(Nanocrystalline Mg-based materials and use thereof for thetransportation and storage of hydrogen)；
US-A-5763363“纳米晶体Ni基合金并使用其来运输和贮存氢”(Nanocrystalline Ni-based alloys and use thereof for the transportationand storage of hydrogen)；
US-A-5906792“贮存氢的纳米晶体复合材料”(Nanocrystallinecomposite for the hydrogen storage)；和
CA-A-2217095“通过机械研磨Mg基氢化物制备的具有活化界面的纳米复合材料”(Nanocomposite with activated interfaces prepared bymechanical grinding of Mg-based hydrides)。
使用纳米晶体金属氢化物的首要优点是这样的氢化物具有高的比表面。考虑到两种反应物(例如金属氢化物和水)之间的化学反应动力学，两种化学物质间的接触面非常重要。氢化物的比表面越高，反应速率越高。通常，传统的金属氢化物的比表面积远低于1m2/g。球磨或机械合金化的金属氢化物一般具有高上一个数量级的范围为1-10m2/g的表面积，因此它们与水的反应更容易进行。
在题目为“浸析纳米晶体材料的制备方法及其在能量领域的应用”(Leached nanocrystalline materials process for the manufacture of thesame and use thereofin the energetic field)的US-A-5872074中公开了一种进一步将纳米晶体材料的比表面积提高到100m2/g的方法。所有这些纳米孔的纳米晶体金属氢化物可与水以极其高的速度进行反应。
使用纳米晶体金属氢化物的另一个优点在于它们有大量的结构缺陷(晶界、位错和表面缺陷等)，通常，当与水反应时会产生许多有缺陷的金属氢氧化物层。该反应得到的层不是钝化层，因此反应能进行完全。
使用纳米晶体金属氢化物的另一个优点在于，由于它们的制备方法的缘故，人们可以轻易调整它们的化学组成。众所周知，人们通常希望用调整反应物的化学组成来改善化学反应。在目前的情况下，可以轻易地通过机械合金化或高能量球磨来实现。高能量球磨能制备出用传统处理方法不能达到的组成的亚稳态合金(无定形合金、超饱和固溶体等)。也可以用球磨来制备复合材料。例如，可以研磨MgH2和Li或者是MgH2和Ca来制备MgH2/LiHx或MgH2/CaHx纳米复合材料。Li或Ca组分首先与水反应释放出热，该热量传送给MgH2，使MgH2通过吸热反应分解成Mg和H2。
因此，根据本发明，可使用用相应的多晶金属和金属氢化物的机械合成制备的任何“传统的纳米晶体”金属氢化物。这样的金属氢化物可包括选自Mg、Li、Be、Ca、Na、K、Al、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Fe、Zn、B、Zr、Y、Nb、Mo、In、Sn、Si、H、C、O、F、P、S、La、Pd、Pt、Mm和Re的元素，其中Mm为稀土金属混合物(mish-metal)，Re为稀土金属。优选使用纳米晶体MgH2。
制备纳米化学氢化物的一个有潜力的方法是将氢化物的各组分在合适的温度和压力条件下于氢气氛中进行足够长时间的反应研磨，以制备氢化物。
也可使用含有两种或更多种上述元素的纳米晶体金属氢化物。优选这样的合金或“复合材料”金属氢化物为Mg基金属氢化物，其中另一个元素优选为Li、Ca或Na。
也可用除了机械合成法或球磨法之外的其它方法来制备纳米晶体或纳米结构的化学氢化物，这些方法例如有：气相冷凝法、激光和等离子处理法、溶胶-凝胶法、化学方法和喷涂技术等。
使用中，纳米晶体金属氢化物可为掺有或不掺粘结剂的丸状物。这样的粘结剂的例子可以是Mg。
根据本发明，化学反应优选为水解反应，尽管也能使用与其它化合物如HCl的反应。
上述关于用使用氢化物作为原料的水解反应来制备氢的专利和文章只提及CaH2、LiH和某些碱土金属氢化物如LiAlH2作为非常有限数量的潜在化学氢化物中的良好的反应物。这并不奇怪，因为已知这些物质与水剧烈反应。现有技术从未建议使用MgH2，尽管其成本低，可能是因为人们知道MgH2不能与水容易地起反应。
MgH2和CaH2的水解反应如下：
a)
b)
尽管纯Mg能与水根据下面的反应生成氢：
但是用MgH2作为反应物更有利，因为如果产生的氢用于燃料电池中，下面电化学反应：
产物的量将足以“供给”上面的反应a)。因此，不需要额外添加水。
基于上述反应的存贮罐的有效初始存贮容量和最终存贮容量为：
a)初始：2H2/MgH2＝15.3％  最终：2H2/Mg(OH)2＝6.9
b)初始：2H2/CaH2＝9.6％   最终：2H2/Ca(OH)2＝5.4％
可以注意到，在反应a)的情况下得到的初始存贮容量和最终存贮容量高于汽车工业关于车载储氢量提出的6重量％的目标值(总共5kg的H2)。
此外，有必要指出的是，与CaH2不同，MgH2，特别是球磨纳米晶体MgH2(见上述US-A-5882623)的热分解温度(200-290℃)低于其氢氧化物的热分解温度(350℃)。因此，有可能通过调整水的注入量来对热分解和水解法制备氢进行控制，调整水的注入量使反应器的温度保持在约300℃，并且氢氧化镁形成( ，ΔH＞-300kJ/mol)所释放的热量与吸热性热解吸( ，ΔH＝+74.5kJ/mol)吸收的热量相平衡。
总之，下面的反应和信息概括了MgH2和CaH2系统之间的主要区别：
    室温
                  200-300℃(球磨纳米晶体材料)
            ＞350℃
    室温
            400-580℃(自持反应或爆炸性反应)
                  ＞600℃
US-A-5202195公开了一种除去水解反应所产生的热的系统。通过气体循环流经化学氢化物床产生对流来实现热的去除。在上述氢氧化物形成过程中释放的热量与吸热解吸所吸收的热量相平衡的情形下，不需要这样的冷却系统。
因此，很明显，如果使用MgH2作为化学氢化物，潜在的应用可能是巨大的，由于其成本低，其应用范围可覆盖从小规模的便携式应用(例如便携式照相机的MgH2-化学氢化物/PEM燃料电池组)到大规模的运输设备应用(MgH2-化学氢化物/PEM燃料电池汽车)。
本领域专家曾讨论的另一个问题是终产品即氢氧化物的再循环、回收或再生问题。Brault等人提出一种碳热方法，其在高于一千摄氏度的温度下进行，将LiOH或Ca(OH)2转化成可再利用的Li或Ca。
在目前的纳米晶体MgH2用作金属氢化物的情况下，通过使用稀HCl来代替纯水作为反应物，可以容易地解决上述另一个问题。这样的“代替”可以想见可用于固定的应用场合，如代替纯水用于集中气体加油站中。于是，反应将是：
该反应的优点是几乎瞬间发生。此外，通过这样的反应，氢释放的速率可通过控制HCl的浓度来直接控制，并且副产品(溶液中的MgCl2离子)易于再循环。沉淀后，MgCl2可交给Mg的制造者，他们能将之象在他们的电解厂里那样加以利用。事实上，MgCl2是电解法制备工业Mg的生产链中的最后步骤中要用到的材料。
如上所述，本发明在于使用遭受或已经遭受过剧烈机械变形的金属氢化物，通过化学反应来制备氢。上句中的“已经”是指金属氢化物在进行化学反应之前就已经遭受过球磨等转变成纳米晶体制品了。然而，根据本发明，这样的球磨也能在化学反应进行的同时进行。事实上，人们发现在化学反应进行的同时使原料遭受高能量机械变形，可显著活化任何化学氢化物反应(水解尤其如此)。以上可在这样的装置中进行，该装置一方面包括用于从金属氢化物制备氢的化学反应器，另一方面包括用于使反应物遭受高能量机械变形的位于反应器中的设备如球磨设备。
金属氢化物水解反应的一个问题是经过一段时间后反应失速、慢下来或停止，这是因为反应的进行使得在氢化物表面形成的氢氧化物层防碍了底层中氢化物与水之间的进一步化学反应。通过采用例如高能量球磨化学反应器中产生的高能量机械变形，使反应器中的颗粒破裂，产生可与水进行反应的新鲜的氢化物表面，可以回避上述问题，反应能进行得更快，并趋于完全。
图3表示了根据本发明的进行金属氢化物的机械活化化学反应的装置1的例子。该装置1包括化学反应器3，水和/或其它化学反应物与将要与之反应的粉末状或与有机化合物(如矿物油)形成浆料形态的金属氢化物一起注入其中。反应器1中有使金属氢化物在与水和/或其它化学反应物进行反应的同时遭受高能量机械变形的设备。这些设备包括与高速旋转的螺旋桨一起搅拌的钢球5。化学氢化物的典型的机械能约为0.1-5kW/kg或0.01-0.5kW/升，优选为1-5kW/kg或0.1-0.5kW/升。
副产品(如Mg(OH)2)比化学氢化物更致密(Mg(OH)2为2.37g/cc，而MgH2为1.4g/cc)。因此，它将沉在反应器的底部。底部设置有副产品出口11。在反应器底部附近可设置钢栅13，以防止钢球进入反应器排出副产品的区域。在反应器周围可设置热交换器15，以控制装置的温度。
已有人提出在反应器中采用化学氢化物的搅拌机制，但是至今为止均用于不同的目的。例如US-A-5372617中公开了在容器中使用搅拌机制，以防止氢化物结块，将水向未反应的氢化物分散，并散去整个氢化物的反应热，将反应热引向传热装置。该搅拌机制与本发明有明显的不同。事实上，与本发明相反，它只产生低能量搅拌，并不使用钢球。因此，该机制不会使氢化物颗粒断裂，从而将新的未反应表面暴露给水。
下面的实施例1和2公开了本发明人进行的实验，表明在用水解反应制备氢时，纳米晶体化学氢化物比传统的化学氢化物性能更佳。实施例1
为了突出根据本发明的改进方法的优点，进行了许多实验，使用不同种多晶和纳米晶体镁氢化物通过水解反应来制备氢。这些实验的结果见图1a、1b、1c和1d的曲线图，这些曲线图给出了在水解反应过程中释放的氢的标准化量。
可见，传统多晶形态的MgH2与水的反应很慢。需要约4小时来释放其氢存贮容量的13％。申请人进行的X射线扫描显示，正如所料(见上面的发明详述)，多晶MgH2与纯水反应得到的干产物实际为Mg(OH)2(水镁石)。
研磨20小时后的纳米晶体形态的MgH2反应快得多。4小时之后，几乎已经释放出存贮氢的40％。
纳米晶体MgH2 5原子％V，即含有5％原子的钒催化剂的纳米晶体形态的MgH2，在开始时反应更快，但一段时间后与纳米晶体MgH2的反应情况相同。
仅球磨1小时的MgH2-5原子％Li，因为Li的缘故在开始时反应非常快。然而，随后氢的释放速率慢下来，并比经过长期(10h)研磨的纳米晶体MgH2的氢释放速率低。
仅球磨1小时的MgH2-5原子％Ca(图1b)比其它所有的原料更容易释放出氢。
图1c显示MgH2与5％LiAlH4球磨10小时的氢释放曲线与研磨1小时的MgH2-5原子％Ca或研磨20小时的MgH2的接近。
当MgH2与Ca一起长时间研磨时，得到了最佳结果。图1c表明研磨10小时的MgH2-5原子％Ca在6小时内释放其氢含量的差不多90％，而研磨10小时的MgH2-20原子％Ca在不到4小时的时间内释放出所有的氢。这是个不寻常的结论。
图1d表示了在研磨了10小时的MgH2-5原子％Ca和MgH2-20原子％Ca的情况下，第一个小时中所释放的氢气的量。氢释放速率分别为11ml/g min和52ml/g min。第二个值高于MgH2-5原子％V在250℃的真空下的解吸速率(42ml/g min，见图1和CA-A-2217095)。因此，纳米晶体MgH2-20原子％Ca具有足以使之应用于氢汽车上的氢解吸速率。实施例2
进行的其它实验使用多晶和纳米晶体氢化镁与含有1份百分比的稀HCl的水进行化学反应来制备氢。实验的进行是通过将每次5ml的酸溶液逐次注入同一个反应器中。这些实验的结果见图2。
可见，每次注入5ml的稀HCl溶液后，传统多晶形态的MgH2与氯离子迅速反应，释放出氢并形成MgCl2。每步的终了与Cl离子的完全消耗相对应。没有Cl离子时，反应即停止。申请人进行的X射线扫描显示，正如所料(见上面的发明详述)，多晶MgH2与稀HCl溶液反应得到的干产物实际为纯水合MgCl2(水氯镁石)。
在纳米晶体MgH2的情形中，氢的释放比从仅与Cl离子的反应中得到的期望值更显著、更多。这表明也存在与水的反应，形成氢氧化物。证明本发明的实用性的其它数据
纳米复合材料(MgH2)95(CaH2)5的当量比能知容能含量
考虑下面的反应：
；使用(MgH2)95(CaH2)5的分子量27.11g/mol，[Mg(OH)2]95[Ca(OH)2]5的分子量为59.11g/mol，氢的低热值33.3kWh/kg，并假定每摩尔[MgH2]95[CaH2]5+2H2O的总体积为25cc，计算下面的容能和比能：
容能：33.3Wh/g×4.032g/mol÷25cc/mol×1000cc/l＝5370Wh/l
初始比能：33.3Wh/g×4.032g/mol÷27.11g/mol-4950Wh/kg
最终比能：33.3Wh/g×4.032g/mol÷59.11g/mol-2270Wh/kg
平均比能：3610Wh/kg
这些值可与典型的可逆电池的下列容能和比能相比较：
NiCd      150Wh/l  50Wh/kg
Ni-MH     270Wh/l  60Wh/kg(LaNi5活性材料的理论能量密
                   度为370Wh/kg)
Li离子    280Wh/l  100Wh/kg
USABC目标 200Wh/kg
这样的比较表明，对于用作不可充电能源来说，在根据本发明的方法中使用的金属氢化物比传统的电池具有更高的比能密度和容能密度。
Mg基氢化物-水反应的热函变化计算和汽车应用的双存贮罐分析
基于不同Mg基氢化物的重量、热函和其它参数来进行计算，以评估将这样的氢化物用于通过化学反应产生氢用作汽车强力能源的方法的优点。
进行计算时，假定独立罐中的部分MgH2将与水蒸气反应，该反应产生的高热量将用来使另一部分存贮的MgH2(在另一个罐中)解吸。在该另一个罐中的MgH2实际上为MgH2-V复合材料，并将用作可逆金属氢化物(在该情况下，反应温度应为573°K或更高)。
假定可逆MgH2-V复合材料的存贮容量为6重量％，MgH2-水反应的容量为15.3％，在MgH2-水反应过程中释放的热与MgH2-V复合材料的解吸热函相平衡。
现在假定车上有与水反应的x kg可逆MgH2-V、y kg MgH2，有4kg的H2可供行驶500km，于是等式为：
6％*x+15.3％*y＝4kg
x＝4.65y
于是得到：
X＝43kg
Y＝9.26kg
从上面的计算可见，一次行驶(500km)将只消耗9.26kg的MgH2，以产生热量和1.42kg的H2，以及从43kg可逆氢化物罐中排出的2.58kg的H2。
这证明了使用本发明的显著优势。

Claims (16)

1、一种通过使金属或金属氢化物进行化学反应来制备气态氢的方法，特征在于该进行化学反应的金属或金属氢化物为纳米晶体。
2、权利要求1的方法，特征在于该化学反应为水解反应。
3、权利要求1的方法，特征在于纳米晶体金属氢化物为用机械合成法制备的金属氢化物。
4、权利要求3的方法，特征在于纳米晶体金属氢化物为通过机械合成多晶态的相应金属氢化物而制得的金属氢化物。
5、权利要求1或2的方法，特征在于纳米晶体金属氢化物为用反应研磨制备的金属氢化物。
6、权利要求1或2的方法，特征在于纳米晶体金属氢化物为用气相冷凝法或激光或等离子处理法、用溶胶-凝胶法或用化学方法或用喷涂技术制备的金属氢化物。
7、权利要求1-6中任一项的方法，特征在于纳米晶体金属氢化物含有选自Mg、Li、Be、Ca、Na、K、Al、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Fe、Zn、B、Zr、Y、Nb、Mo、In、Sn、Si、H、C、O、F、P、S、La、Pd、Pt、Mm和Re的至少一种元素，其中Mm为稀土金属混合物，Re为稀土金属。
8、权利要求7的方法，特征在于纳米晶体金属氢化物为Mg基金属氢化物。
9、权利要求7的方法，特征在于纳米晶体金属氢化物含有Mg、Li和H。
10、权利要求7的方法，特征在于纳米晶体金属氢化物含有Mg、Ca和H。
11、权利要求1-10中任一项的方法，特征在于纳米晶体金属氢化物为丸状物。
12、权利要求9的方法，特征在于该丸状物含有粘结剂。
13、权利要求10的方法，特征在于该粘结剂为Mg。
14、权利要求2的方法，特征在于该水解反应中包括作为反应物的HCl。
15、一种通过使金属或金属氢化物进行化学反应来制备气态氢的方法，特征在于在化学反应之前或化学反应过程中金属或金属氢化物遭受剧烈的机械变形，以活化所述的化学反应。
16、一种制备气态氢的装置，包括金属或金属氢化物在其中进行化学反应的反应器，特征在于所述装置也包括位于反应器中的使金属或金属氢化物遭受剧烈机械变形以活化化学反应的设备。
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