EP1912891A1 - Method for production of a hydrogen storage material - Google Patents

Method for production of a hydrogen storage material

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EP1912891A1
EP1912891A1 EP06762856A EP06762856A EP1912891A1 EP 1912891 A1 EP1912891 A1 EP 1912891A1 EP 06762856 A EP06762856 A EP 06762856A EP 06762856 A EP06762856 A EP 06762856A EP 1912891 A1 EP1912891 A1 EP 1912891A1
Authority
EP
European Patent Office
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metal
hydrogen storage
catalyst precursor
storage material
mixture
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06762856A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Maximilian Fichtner
Christoph Frommen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Original Assignee
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Forschungszentrum Karlsruhe GmbH filed Critical Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Publication of EP1912891A1 publication Critical patent/EP1912891A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/0005Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
    • C01B3/001Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
    • C01B3/0078Composite solid storage mediums, i.e. coherent or loose mixtures of different solid constituents, chemically or structurally heterogeneous solid masses, coated solids or solids having a chemically modified surface region
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/0005Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
    • C01B3/001Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
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    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a hydrogen storage material comprising a metal hydride and a non-hydrogenated material doped with a metal as a catalyst.
  • DE 195 26 434 A1 discloses a method for the reversible storage of hydrogen, in which sodium, potassium, sodium-lithium, sodium-potassium or lithium-potassium-alanate are used as reversible hydrogen storage materials.
  • a catalytically acting dopant typically in amounts of 0.2 to 10 mol%, based on the alkali metal alanate.
  • a catalytically acting dopant typically in amounts of 0.2 to 10 mol%, based on the alkali metal alanate.
  • Ver ⁇ compounds of transition metals of the 3rd to 5th group of the Periodic Table (Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta), iron, nickel, or a rare earth metal preferably alcoholates, haldgenides, hydrides,
  • DE 101 63 697 A1 discloses hydrogen storage materials comprising the abovementioned alanates or mixtures of aluminum metals with: alkali metals and / or alkali metal hydrides, which are reacted with metal catalysts having particle sizes of from 0.5 to 1000 nm and specific surface areas of from 50 to 1000 are used for which transition metals of groups 3 to 11 of the Periodic Table or aluminum and alloys, mixtures or compounds of these metals, in particular titanium, titanium-iron and titanium-aluminum are used.
  • Solids such as Al 0 and NaCl, which do not store hydrogen and are therefore detrimental to the gravimetric storage capacity; of the material.
  • Attractive would be the use of the much cheaper TiCi 4 with a price of about 0.02 EUR / g.
  • the price for an equivalent amount of Ti for 100 kg of storage material would only be around 50 EUR.
  • this compound is tetravalent and contains only about 25% by weight of Ti, the remainder being inactive chloride, which lowers the gravimetric storage capacity of the material.
  • a metal hydride with a polyvalent Ti compound such as TiCl
  • a part of the hydrogen storage material is consumed, forming metallic Ti 0 by a redox reaction.
  • metallic Al ⁇ which stores no hydrogen, other memory-inactive by-products such as in particular NaCl arise.
  • Table 1 Theoretical proportion of storage-inactive material when using Ti, TiCl 3 and TiCl 4 as catalyst precursor (precursor)
  • the theoretical proportion of memory-inactive material in the use of TiCl 3 or TiCl 4 as a catalyst precursor or metallic Ti, each with a concentration of 2 mol%, depending on the preparation process is between 1.9 and 14.4 wt. %.
  • the use of the inexpensive TiCl 4 was thus the approximately 6-8 times the amount of inactive storage material produce compared to metalli ⁇ cal Ti, which is by far the lowest proportion memory inactive Causes substances.
  • Em use of metallic Ti-Pu ⁇ Lver is, however, as already described above, not advantageous due to the long Kugelmahldauern in the production and the slow kinetics of the product.
  • the process according to the invention for producing a hydrogen storage material which comprises at least one metal hydride and at least one nonhydrogenated material and which is doped with a catalytically active metal as catalyst, comprises the steps a) to c) explained in detail below.
  • a catalyst precursor is usually provided in the form of a powder containing the metal, which serves as a catalytically acting dopant for the produced water ⁇ material storage material.
  • the metal is preferably a transition metal of groups 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 of the Periodic Table or a rare earth metal, wherein titanium, zirconium, iron, cobalt, nickel or cerium and a mixture or alloy of min ⁇ least two of these metals is particularly preferred.
  • the catalyst precursor itself represents a metal compound, preferably in Form of a hydride, carbide, nitride, oxide, Alkoh ⁇ ats or halide, in particular a chloride, is present.
  • the metal compound provided is then used in step a) as a catalyst precursor with the non-hydrogenated material of the hydrogen storage material, which is usually also present as a powder, and preferably with an organic solvent such. Tetrahydrofuran or diethyl ether intimately mixed and preferably stirred for several hours.
  • the non-hydrogenated material of the hydrogen storage material an element of the 3rd main group of the periodic table such as boron or aluminum is preferably used, with aluminum being particularly preferred.
  • the metal contained in the catalyst precursor is already partially reduced. From the catalyst precursor an intermediate product is generally formed, which is not volatile and therefore does not remove before the heat treatment.
  • this mixture is subjected to a heat treatment, preferably at a temperature between 250 0 C and 900 0 C, more preferably between 350 ° C and 600 0 C, in particular between 450 0 C and 550 0 C, however always below the melting point of the unhydrogenated material.
  • a heat treatment preferably at a temperature between 250 0 C and 900 0 C, more preferably between 350 ° C and 600 0 C, in particular between 450 0 C and 550 0 C, however always below the melting point of the unhydrogenated material.
  • the composite prepared in this way according to step c) with a metal hydride, which is used for the hydrogen storage material is suitable, mixed and the mixture thus obtained preferably in a ball mill for several hours.
  • Preferred metal hydrides are alkali metal hydrides such as NaH, KH, LiH or a mixture of these metal hydrides.
  • the inventively produced catalytically active metal-doped hydrogen storage material consisting of the metal hydride used and according to step a) and b) pretreated non-hydrogenated material such as aluminum powder, represents itself a nano-composite, which is hydrogen ( in the case of NaH and aluminum powder with the formation of NaAlH 4 ) loaded and discharged again.
  • pretreated non-hydrogenated material such as aluminum powder
  • the inventive method is based on the surprising finding that in a process based on the jerk reaction of equations (2) and (1), the chloride is almost completely removed when the Al powder is mixed with inexpensive TiCl 4 and reacted is brought and then the reaction product between 350 0 C and 600 ° C in the inert gas stream is heat treated. In this way, a finely divided titanium phase is formed, which is catalytically active.
  • the chlorine gas produced at the same time can be neutralized at the exit of the furnace eg with potassium hydroxide solution.
  • the inventive method thus allows the use of inexpensive TiCl 4 as a catalyst precursor (precursor) for the preparation of a hydrogen storage material based on NaH and Al, whose loading and discharge kinetics of that of a hydrogen storage material corresponds, using the far more expensive TiCl 3 was prepared.
  • the hydrogen storage material only contains a small fraction of the chlorine from the catalyst precursor,
  • Fig. 1 desorption behavior of a hydrogen storage material produced according to the invention.
  • Fig. 2 Rontgenpulverdiffraktogramm one produced by the inventive method AlTi 0 02 composite.
  • the gray-green residue was then heat-treated in an inert gas stream at ca. 5OU 0 C for 90 minutes.
  • the residue took on a dark gray color.
  • the elemental analysis showed a content of 1.9 ⁇ 0.1 mol% titanium and 1.0 ⁇ 0.1 mol% chlorine in the composite.
  • the Heat Treatment ⁇ lung in the inert gas causes a decomposition of the material and surface ⁇ cal reactions with the aluminum, whereby the intermetallic titanium-aluminum layers formed, which are catalytically active.
  • Fig. 1 the Desorpcions of this exemplary embodiment, prepared according to the hydrogen storage material that had been annealed for 90 minutes at 500 0 C, shown in the first desorption (right curve) and in the 5th desorption (left curve). It turns out that an improvement in the conversion kinetics occurs when the material is cycled several times.
  • the loading of the hydrogen was carried out at 100 0 C and a total pressure of 10 MPa H 2 ; the discharge was carried out at a temperature of 150 0 C at a total pressure of 0.04 MPa H 2 .
  • the charge and discharge kinetics roughly correspond to those of a hydrogen storage material prepared using the same amount of far more expensive TiCl 3 .
  • Fig. 2 shows a Roncgenpuiver diffractogram of an AlTi 0. o: composite material prepared according to the invention.
  • the symbols indicate which elements or connections the signals marked with are returned to. This result can be considered as evidence for both the formation of metallic Ti and Al 3 Ti and Al 2 Ti, wherein the proportions of the newly formed crystalline phases vary depending on the temperature and treatment time.

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Abstract

The invention relates to a method for production of a hydrogen storage material which comprises a metal hydride and a non-hydrogenated material and which is doped with a metal as catalyst, having the steps: a) mixing a catalyst precursor which contains the metal with the non-hydrogenated material and if appropriate a solvent, and stirring this mixture, b) heat-treating the mixture, as a result of which the metal from the catalyst precursor forms a composite with the non-hydrogenated material, c) mixing the composite with the metal hydride and grinding the mixture, whereupon the hydrogen storage material is obtained. The method according to the invention permits the use of inexpensive TiCl<SUB>4</SUB> as catalyst precursor for production of a hydrogen storage material, the loading and discharging kinetics of which correspond to those of a hydrogen storage material which was produced using the same amount of the much more expensive TiCl<SUB>3</SUB> as catalyst precursor.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Wasserstoff-Speicht^rmateri'alsProcess for the preparation of a hydrogen-gas mixture
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wasserstoff-Speichermaterials, das ein Metallhydrid und ein nicht- hydriertes Material umfasst und das mit einem Metall als Katalysator dotiert ist.The invention relates to a method for producing a hydrogen storage material comprising a metal hydride and a non-hydrogenated material doped with a metal as a catalyst.
Die DE 195 26 434 Al offenbart ein Verfahren zur reversiblen Speicherung von Wasserstoff, bei dem Natrium-, Kalium-, Natrium-Lithium-, Natrium-Kalium- oder Lithium-Kalium-Alanat als reversible Wasserstoff-Speichermaterialien eingesetzt werden.DE 195 26 434 A1 discloses a method for the reversible storage of hydrogen, in which sodium, potassium, sodium-lithium, sodium-potassium or lithium-potassium-alanate are used as reversible hydrogen storage materials.
Am Beispiel des Natrium-Alanats NaAlH4 wurde gezeigt, dass die reversible Wasserstoff-Speicherung nach folgendem mehrstufigen Schema ablauft:The example of the sodium alanate NaAlH 4 was used to show that the reversible hydrogen storage proceeds according to the following multi-step scheme:
NaAlH4 £» 1/3 Na3AlH6 + 2/3 Al + H2 (1)NaAlH 4 £ »1/3 Na 3 AlH 6 + 2/3 Al + H 2 (1)
1/3 Na3AlH6 t; NaH + 1/3 Al + 1/2 H2 (2)1/3 Na 3 AlH 6 t; NaH + 1/3 Al + 1/2 H 2 (2)
NaH t; Na + 1/2 H2 (3)Seam; Na + 1/2 H 2 (3)
Dabei erfolgt der Wasserstoffaustausch der Stufen gemäß den Gleichungen (1) und (2) bei Temperaturen um 100 0C und Drucken von mehreren MPa, was von besonderer Bedeutung für Niedertemperatur- Brennstoffzellen ist. Von den insgesamt 7,6 Gew.% H in der Verbindung NaAlH4 können in den Gleichungen (1) und (2) theoretisch 5,6 Gew.% H ausgetauscht werden. Wird von reinem NaAlH4 ausgegangen, dauern die Reaktionszeiten jedoch mehrere Tage, da kinetische Barrieren die Umwandlung des Materials verzogern.The hydrogen exchange of the steps according to equations (1) and (2) takes place at temperatures around 100 ° C. and pressures of several MPa, which is of particular importance for low-temperature fuel cells. Of the total 7.6% by weight of H in the compound NaAlH 4 , it is theoretically possible to exchange 5.6% by weight of H in equations (1) and (2). However, assuming pure NaAlH 4 , the reaction times will take several days as kinetic barriers delay the conversion of the material.
Voraussetzung für moderate Arbeitsdrucke und -temperaturen ist daher gemäß der DE 195 26 434 Al der Zusatz eines katalytisch wirkenden Dotierungsmittels, typischerweise in Mengen von 0,2 bis 10 Mol%, bezogen auf das Alkalimetall-Alanat . Hierfür eignen sich bevorzugt Ver¬ bindungen von Ubergangsmetallen der 3. bis 5. Gruppe des Periodensystems (Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta) , von Eisen, Nickel oder eines Seltenerdmetalls, bevorzugt Alkoholate, Haldgenide, 'Hydride,Prerequisite for moderate working pressures and temperatures is therefore according to DE 195 26 434 Al, the addition of a catalytically acting dopant, typically in amounts of 0.2 to 10 mol%, based on the alkali metal alanate. For this purpose, are preferably suitable Ver ¬ compounds of transition metals of the 3rd to 5th group of the Periodic Table (Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta), iron, nickel, or a rare earth metal, preferably alcoholates, haldgenides, hydrides,
4 metallorganische oder intermetallische Verbindungen.4 organometallic or intermetallic compounds.
In der DE 101 63 697 Al werden Wasserstoff-Speichermaterialien aus den oben genannten Alanaten oder Gemischen aus Aluminiummetali mit: Alkalimetallen und/oder Alkalimetallhydriden offenbart, die mit Metall-Katalysatoren mit Partikelgroßen von 0,5 bis 1000 nm und spezifischen Oberflachen von 50 bis 1000 rrr/g dotiert sind, wofür Uber- gangsmetalle der Gruppen 3 bis 11 des Periodensystems oder Aluminium sowie Legierungen, Mischungen oder Verbindungen dieser Metalle, insbesondere Titan, Titan-Eisen und Titan-Aluminium eingesetzt werden.DE 101 63 697 A1 discloses hydrogen storage materials comprising the abovementioned alanates or mixtures of aluminum metals with: alkali metals and / or alkali metal hydrides, which are reacted with metal catalysts having particle sizes of from 0.5 to 1000 nm and specific surface areas of from 50 to 1000 are used for which transition metals of groups 3 to 11 of the Periodic Table or aluminum and alloys, mixtures or compounds of these metals, in particular titanium, titanium-iron and titanium-aluminum are used.
B. Bogdanovic, M. Schwickardi, J. Alloy Compd. 253-254 (1997), S. 1 und D. L. Anton, J. Alloys Compd. 356-357 (2003) S. 400-404, fanden, dass Titan als Dotierungsmittel die besten Eigenschaften bezuglich einer Beschleunigung der Wasserstoff-Austauschreaktion aufweist. E- benso wurde von J. Wang, A.D. Ebner, R. Zidan, J.A. Ritter, J. Alloys Compd. 391 (2005) S. 245-255, gezeigt, dass eine Dotierung mit einer Mischung verschiedener Ubergangsmetalle, insbesondere Ti mit Zr, Fe oder einer Mischung hieraus, vorteilhaft ist.B. Bogdanovic, M. Schwickardi, J. Alloy Compd. 253-254 (1997), p. 1 and D.L. Anton, J. Alloys Compd. 356-357 (2003) p. 400-404, found that titanium has the best properties as a dopant for accelerating the hydrogen exchange reaction. Likewise, J. Wang, A.D. Ebner, R. Zidan, J.A. Ritter, J. Alloys Compd. 391 (2005) pp. 245-255, it has been shown that doping with a mixture of different transition metals, in particular Ti with Zr, Fe or a mixture thereof, is advantageous.
Als Dotierungsverfahren werden derzeit ein Nassimpragnierungs- verfahren, bei dem eine Ubergangsmetallverbindung unter Zusatz von Losungsmittel verrührt wird, oder ein losungsmittelfreies Dotierungsverfahren gemäß der US 6,471,935, bei dem die Ubergangsmetallverbindung in einer Kugelmühle mechanisch dem Wasserstofftragermaterial zulegiert wird, angewandt. In beiden Fallen kommt es zu einer chemischen Reaktion des hoherwertigen Ubergangsme- talls mit dem Alanat unter Bildung des reduzierten Metalls. Je nach Art und zugesetzter Menge an Katalysator-Vorstufe (Precursor) wird eine gewisse Menge Metallhydrid für die Reaktion verbraucht (oxi- diert) . Neben fein verteiltem und katalytisch aktivem Ti0 bilden sich entweder gasformige organische Nebenprodukte, die schädigende Einflüsse auf die Brennstoffzelle haben können, oder gemäß der Gleichung (1-x) NaAlH4 + x TiCl3As the doping method, a wet impregnation method in which a transition metal compound is stirred by adding a solvent, or a solvent-free doping method according to US Pat. No. 6,471,935 in which the transition metal compound is mechanically added to the hydrogen support material in a ball mill are currently used. In both cases, a chemical reaction of the high-quality transition metal with the alanate occurs with formation of the reduced metal. Depending on the type and quantity of catalyst precursor added (precursor), a certain amount of metal hydride is consumed (oxidized) for the reaction. In addition to finely divided and catalytically active Ti 0 , either gaseous organic by-products form, which may have harmful effects on the fuel cell, or according to the equation (1-x) NaAlH 4 + x TiCl 3
(l-4x) NaAlH4 + 3x NaCl + x Tin + 3x Al0 + 6x H; (4)(l-4x) NaAlH 4 + 3x NaCl + x Ti n + 3x Al 0 + 6x H ; (4)
Feststoffe wie Al0 und NaCl, die keinen Wasserstoff speichern und sich daher nachteilig auf die gravimetrische Speicherkapazität; des Materials auswirken.Solids such as Al 0 and NaCl, which do not store hydrogen and are therefore detrimental to the gravimetric storage capacity; of the material.
E. H. Maπzoub and K. J. Gross, J. Alloys Compd. 2003, 356-357, S. 363 und P. Wang und CM. Jensen, J. Alloys Compd. 2004, 379, S. 99-102 versuchten, diesen Nachteil zu umgehen, indem sie auf teures TiCl3 verzichteten und stattdessen fein verteiltes metallisches Ti oder eine kubische TiAl3 Legierung als Dotierungsmittel für NaAlH4 einsetzten. Allerdings erforderte die Herstellung sehr lange Kugelmahldauern und das so hergestellte Material wies mit einer Beladungszeit von z. B. 12 h bei einer Arbeitstemperatur von 120 0C und einem H2 Beladungsdruck von 12 MPa nur eine sehr langsame Kinetik auf.EH Mazozoub and KJ Gross, J. Alloys Compd. 2003, 356-357, p. 363 and P. Wang and CM. Jensen, J. Alloys Compd. 2004, 379, pp. 99-102 attempted to circumvent this disadvantage by using expensive TiCl 3 and instead using finely divided metallic Ti or a cubic TiAl 3 alloy as dopant for NaAlH 4 . However, the preparation required very long Kugelmahldauern and the material thus prepared exhibited a loading time of z. B. 12 h at a working temperature of 120 0 C and a H 2 loading pressure of 12 MPa only a very slow kinetics.
Da die Herstellung von Alanat auf chemischem Wege mit hohem Kostenaufwand verbunden ist, wurde gemäß der DE 100 12 794 Al das Alanat durch die Ruckreaktion gemäß Gl. (2) und (1), d.h. unter Einsatz von kostengünstigen Ausgangsmaterialien wie NaH und Al sowie Uber- gangsmetall- bzw. Seltenerdmetall-Katalysatoren als Dotierungsmittel hergestellt. Wird jedoch TiCl3 mit einem Preis von ca. 15-20 EUR/g als Katalysator-Vorstufe (Precursor) für den Katalysator eingesetzt, fuhrt dies zu Katalysatorkosten in Hohe von rund 50 000 EUR für 100 kg Speichermaterial, was die kommerzielle Nutzung erheblich einschrankt .Since the production of alanate is chemically associated with high costs, according to DE 100 12 794 Al, the alanate by the jerk reaction according to Eq. (2) and (1), ie produced using inexpensive starting materials such as NaH and Al and transition metal or rare earth metal catalysts as dopants. However, using TiCl 3 as catalyst precursor for the catalyst at a cost of approximately 15-20 EUR / g leads to catalyst costs of around 50,000 EUR for 100 kg of storage material, which significantly limits commercial use ,
Attraktiv wäre die Verwendung des weit kostengünstigeren TiCi4 mit einem Preis von ca. 0,02 EUR/g. Der Preis für eine äquivalente Ti- Menge für 100 kg Speichermaterial wurde nur rund 50 EUR betragen. Allerdings ist diese Verbindung vierwertig und enthalt nur etwa 25 Gew.% Ti, der Rest besteht aus inaktivem Chlorid, was die gravimetrische Speicherkapazität des Materials senkt. Beim Dotieren eines Metallhydrids mit einer mehrwertigen Ti-Verbin- dung wie TiCl, wird ein Teil des Wasserstoff-Speichermaterials verbraucht, wobei sich durch eine Redoxreaktion metallisches Ti0 bildet. Nach Gl. (4) entstehen dabei neben metallischem Alυ, das keinen Wasserstoff speichert, auch andere speicherinaktive Nebenprodukte wie insbesondere NaCl.Attractive would be the use of the much cheaper TiCi 4 with a price of about 0.02 EUR / g. The price for an equivalent amount of Ti for 100 kg of storage material would only be around 50 EUR. However, this compound is tetravalent and contains only about 25% by weight of Ti, the remainder being inactive chloride, which lowers the gravimetric storage capacity of the material. When doping a metal hydride with a polyvalent Ti compound such as TiCl, a part of the hydrogen storage material is consumed, forming metallic Ti 0 by a redox reaction. According to Eq. (4) In addition to metallic Al υ , which stores no hydrogen, other memory-inactive by-products such as in particular NaCl arise.
Auch bei der Herstellung des Speichermaterials über die Ruckreaktion von Gl. (2) wird nach Zugabe der Katalysator-Vorstufe (Ti-Precursor ) gemäßAlso in the production of the memory material via the jerk reaction of Eq. (2) after addition of the catalyst precursor (Ti precursor) according to
4 NaH + TiCl4 → 4 NaCl + Ti + 2H, ;5)4 NaH + TiCl 4 → 4 NaCl + Ti + 2H,; 5)
speicherinaktives Material gebildet.memory-inactive material formed.
Tabelle 1: Theoretischer Anteil an speicherinaktivem Material bei der Verwendung von Ti, TiCl3 und TiCl4 als Katalysator-Vorstufe (Precur- sor)Table 1: Theoretical proportion of storage-inactive material when using Ti, TiCl 3 and TiCl 4 as catalyst precursor (precursor)
Nach Tabelle 1 betragt der theoretische Anteil an speicherinaktivem Material bei der Verwendung von TiCl3 oder TiCl4 als Katalysator- Vorstufe bzw. metallischem Ti, jeweils mit einer Konzentration von 2 Mol%, je nach Herstellungsverfahren zwischen 1,9 und 14,4 Gew.%. Die Verwendung des kostengünstigen TiCl4 wurde also die ca. 6-8 fache Menge an inaktivem Speichermaterial erzeugen im Vergleich zu metalli¬ schem Ti, das den bei Weitem geringsten Anteil speicherinaktiver Stoffe bewirkt. Em Einsatz von metallischem Ti-Pu^Lver ist aber, wie bereits oben beschrieben, auf Grund der langen Kugelmahldauern bei der Herstellung und der langsamen Kinetik des Produkts nicht vorteilhaft.According to Table 1, the theoretical proportion of memory-inactive material in the use of TiCl 3 or TiCl 4 as a catalyst precursor or metallic Ti, each with a concentration of 2 mol%, depending on the preparation process is between 1.9 and 14.4 wt. %. The use of the inexpensive TiCl 4 was thus the approximately 6-8 times the amount of inactive storage material produce compared to metalli ¬ cal Ti, which is by far the lowest proportion memory inactive Causes substances. Em use of metallic Ti-Pu ^ Lver is, however, as already described above, not advantageous due to the long Kugelmahldauern in the production and the slow kinetics of the product.
Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff-Speichermaterialien anzugeben, das die genannten Nachteile und Einschränkungen nicht aufweist. Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, das die Herstellung eines Wasserstoff-Speichermaterials ermöglicht, das einen geringen Anteil an speicherinaktiven Stoffen besitzt und gleichzeitig eine schnelle Kinetik aufweist. Ein derartiges Verfahren soll auf eine preiswerte Katalysator-Vorstufe (Precursor) zurückgreifen können und sich durch möglichst kurze Verfahrensdauern auszeichnen.On this basis, it is the object of the invention to provide a process for the preparation of hydrogen storage materials, which does not have the disadvantages and limitations mentioned. In particular, a method is to be provided which enables the production of a hydrogen storage material which has a low content of inactive substances and at the same time has a fast kinetics. Such a method should be able to resort to an inexpensive catalyst precursor (precursor) and be characterized by the shortest possible process times.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelost. Die Unteranspruche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.This object is achieved by a method having the features of claim 1. The dependent claims describe advantageous embodiments of the invention.
Das erfindungsgemaße Verfahren zur Herstellung eines Wasserstoff- Speichermaterials, das mindestens aus einem Metallhydrid und mindestens einem nicht-hydrierten Material besteht und das mit einem kata- lytisch wirksamen Metall als Katalysator dotiert ist, unαfasst die im Folgenden im Einzelnen erläuterten Schritte a) bis c) .The process according to the invention for producing a hydrogen storage material which comprises at least one metal hydride and at least one nonhydrogenated material and which is doped with a catalytically active metal as catalyst, comprises the steps a) to c) explained in detail below. ,
Zunächst wird eine Katalysator-Vorstufe (Precursor) üblicherweise in Form eines Pulvers bereitgestellt, die das Metall enthalt, das als katalytisch wirkendes Dotierungsmittel für das herzustellende Wasser¬ stoff-Speichermaterial dient. Als Metall eignet sich vorzugsweise ein Ubergangsmetall der Gruppen 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 des Periodensystems oder ein Seltenerdmetall, wobei Titan, Zirkonium, Eisen, Kobalt, Nickel oder Cer sowie eine Mischung oder Legierung aus min¬ destens zwei dieser Metalle besonders bevorzugt ist. Die Katalysator- Vorstufe selbst stellt eine Metallverbindung dar, die vorzugsweise in Form eines Hydrids, Carbids, Nitrids, Oxids, Alkohςats oder Haloge- nids, insbesondere eines Chlorids, vorliegt.First, a catalyst precursor (precursor) is usually provided in the form of a powder containing the metal, which serves as a catalytically acting dopant for the produced water ¬ material storage material. As the metal is preferably a transition metal of groups 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 of the Periodic Table or a rare earth metal, wherein titanium, zirconium, iron, cobalt, nickel or cerium and a mixture or alloy of min ¬ least two of these metals is particularly preferred. The catalyst precursor itself represents a metal compound, preferably in Form of a hydride, carbide, nitride, oxide, Alkohςats or halide, in particular a chloride, is present.
Die bereitgestellte Metallverbindung wird nun gemäß Schritt a) als Katalysator-Vorstufe mit dem nicht-hydrierten Material des Wasserstoff-Speichermaterials, das üblicherweise ebenfalls als Pulver vorliegt, und vorzugsweise mit einem organischen Losungsmittel wie z.B. Tetrahydrofuran oder Diethylether innig vermischt und vorzugsweise über mehrere Stunden gerührt. Als nicht-hydriertes Material des Wasserstoff-Speichermaterials wird bevorzugt ein Element der 3. Hauptgruppe des Periodensystems wie Bor oder Aluminium eingesetzt, wobei Aluminium besonders bevorzugt ist.The metal compound provided is then used in step a) as a catalyst precursor with the non-hydrogenated material of the hydrogen storage material, which is usually also present as a powder, and preferably with an organic solvent such. Tetrahydrofuran or diethyl ether intimately mixed and preferably stirred for several hours. As the non-hydrogenated material of the hydrogen storage material, an element of the 3rd main group of the periodic table such as boron or aluminum is preferably used, with aluminum being particularly preferred.
Durch das Mischen und das anschließende Ruhren dieser Mischung wird das in der Katalysator-Vorstufe enthaltene Metall bereits teilweise reduziert. Aus der Katalysator-Vorstufe wird im Allgemeinen ein Zwischenprodukt gebildet, das nicht fluchtig ist und sich daher nicht schon vor der Wärmebehandlung entfernt.By mixing and then stirring this mixture, the metal contained in the catalyst precursor is already partially reduced. From the catalyst precursor an intermediate product is generally formed, which is not volatile and therefore does not remove before the heat treatment.
Im sich hieran anschließenden Schritt b) wird diese Mischung einer Wärmebehandlung unterzogen, die bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 250 0C und 900 0C, besonders bevorzugt zwischen 350 °C und 600 0C, insbesondere zwischen 450 0C und 550 0C, jedoch stets unterhalb des Schmelzpunkts des nicht-hydrierten Materials, durchgeführt wird. Hierdurch kommt es zu einer thermisch induzierten Festkorperreaktion zwischen dem in der Katalysator-Vorstufe enthaltenen Metall und dem nicht-hydrierten Material, bei der, falls das nicht-hydrierte Material ein Metall ist, intermetallische Phasen entstehen. Die Katalysator-Vorstufe bzw. das hieraus gebildete nicht-fluchtige Zwischenprodukt zersetzen sich also und das so freiwerdende Metall bildet mit dem nicht-hydrierten Material ein Komposit, das katalytisch aktiv ist.In the subsequent step b), this mixture is subjected to a heat treatment, preferably at a temperature between 250 0 C and 900 0 C, more preferably between 350 ° C and 600 0 C, in particular between 450 0 C and 550 0 C, however always below the melting point of the unhydrogenated material. This results in a thermally induced solid state reaction between the metal contained in the catalyst precursor and the non-hydrogenated material, in which, if the non-hydrogenated material is a metal, intermetallic phases are formed. The catalyst precursor or the non-volatile intermediate product formed therefrom thus decompose and the metal thus released forms a composite with the non-hydrogenated material which is catalytically active.
Abschließend wird das auf diese Weise hergestellte Komposit gemäß Schritt c) mit einem Metallhydrid, das für das Wasserstoff-Speicher- material geeignet ist, gemischt und die so erhaltene Mischung vor- zugsweise über einige Stunden in einer Kugelmühle gemahlen. Als Metallhydrid eigenen sich bevorzugt Alkalimetallhydride wie NaH, KH, LiH oder eine Mischung aus diesen Metallhydriden. Nach einer Zeit von ca. 1-3 Stunden kann das fertige Wasserstoff-Speichermatenal aus der (Kugel-) Mühle entnommen werden.Finally, the composite prepared in this way according to step c) with a metal hydride, which is used for the hydrogen storage material is suitable, mixed and the mixture thus obtained preferably in a ball mill for several hours. Preferred metal hydrides are alkali metal hydrides such as NaH, KH, LiH or a mixture of these metal hydrides. After a time of about 1-3 hours, the finished hydrogen storage material can be removed from the (ball) mill.
Das erfindungsgemaß hergestellte mit katalytisch aktivem Metall dotierte Wasserstoff-Speichermaterial, das aus dem eingesetzten Metallhydrid und gemäß Schritt a) und b) vorbehandeltem nicht-hydrierten Material wie z.B. Aluminium-Pulver besteht, stellt selbst ein Nano- komposit dar, das sich mit Wasserstoff (im Falle von NaH und Aluminium-Pulver unter Bildung von NaAlH4) beladen und wieder entladen lasst. Durch Änderung der Ausgangsmengen an Metallhydrid und vorbehandeltem nicht-hydrierten Material (Komposit) lassen sich unterschiedliche Speichermengen sowie Be- und Entladungskinetiken erzielen .The inventively produced catalytically active metal-doped hydrogen storage material consisting of the metal hydride used and according to step a) and b) pretreated non-hydrogenated material such as aluminum powder, represents itself a nano-composite, which is hydrogen ( in the case of NaH and aluminum powder with the formation of NaAlH 4 ) loaded and discharged again. By changing the initial amounts of metal hydride and pretreated non-hydrogenated material (composite), different storage amounts and loading and unloading kinetics can be achieved.
Das erfindungsgemaße Verfahren basiert auf der überraschenden Feststellung, dass sich bei einem Verfahren, das auf der Ruckreaktion der Gleichungen (2) und (1) beruht, das Chlorid nahezu vollständig entfernen lasst, wenn das Al-Pulver mit preiswerten TiCl4 vermengt und zur Reaktion gebracht wird und dann das Reaktionsprodukt zwischen 350 0C und 600 °C im Inertgasstrom warmebehandelt wird. Auf diese Weise bildet sich eine fein verteilte Titan-Phase, die katalytisch aktiv ist. Das gleichzeitig entstandene Chlorgas lasst sich am Ofenausgang z.B. mit Kalilauge neutralisieren.The inventive method is based on the surprising finding that in a process based on the jerk reaction of equations (2) and (1), the chloride is almost completely removed when the Al powder is mixed with inexpensive TiCl 4 and reacted is brought and then the reaction product between 350 0 C and 600 ° C in the inert gas stream is heat treated. In this way, a finely divided titanium phase is formed, which is catalytically active. The chlorine gas produced at the same time can be neutralized at the exit of the furnace eg with potassium hydroxide solution.
Das erfindungsgemaße Verfahren ermöglicht also den Einsatz von kostengünstigem TiCl4 als Katalysator-Vorstufe (Precursor) zur Herstellung eines Wasserstoff-Speichermaterials auf der Basis von NaH und Al, dessen Be- und Entladungskinetik derjenigen eines Wasserstoff- Speichermaterials entspricht, das unter Einsatz des weit teureren TiCl3 hergestellt wurde. Trotz des höheren Chlorgehalts in TiCl4 im Vergleich zu TiCl3 enthalt das Wasserstoff-Speichermaterial nur noch einen geringen Bruchteil des Chlors aus der Katalysator-Vorstufe,The inventive method thus allows the use of inexpensive TiCl 4 as a catalyst precursor (precursor) for the preparation of a hydrogen storage material based on NaH and Al, whose loading and discharge kinetics of that of a hydrogen storage material corresponds, using the far more expensive TiCl 3 was prepared. Despite the higher chlorine content in TiCl 4 compared to TiCl 3, the hydrogen storage material only contains a small fraction of the chlorine from the catalyst precursor,
4 d.h. einen geringeren Anteil an speicherinaktiven Stoffen.4 i. a lower proportion of inactive substances.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausfuhrungsbeispiels naher erläutert. Die Abbildungen zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. The pictures show
Fig. 1 Desorptionsverhalten eines erfindungsgemaß hergestellten Wasserstoff-Speichermaterials .Fig. 1 desorption behavior of a hydrogen storage material produced according to the invention.
Fig. 2 Rontgenpulverdiffraktogramm eines mit dem erfindungsgemaßen Verfahren hergestellten AlTi0 02 Komposits.Fig. 2 Rontgenpulverdiffraktogramm one produced by the inventive method AlTi 0 02 composite.
Einer Aufschlammung von 27 g AI-Pulver (1 πiol, 325 mesh, Reinheit 99,8%) in 200 ml THF wurden 3,79 g TiCl4 (0,02 mol) zugegeben und unter Inertbedingungen mehrere Stunden gerührt. Dabei bildete sich eine türkisblaue Färbung, die auf eine teilweise Reduktion des Titans hindeutet.To a slurry of 27 g AI powder (1 πiol, 325 mesh, 99.8% purity) in 200 mL THF was added 3.79 g TiCl 4 (0.02 mol) and stirred under inert conditions for several hours. This resulted in a turquoise blue color, suggesting a partial reduction of titanium.
Durch diese Vorbehandlung des AI-Pulvers in der Flussigphase bildet sich zunächst durch teilweise Reduktion die dreiwertige Titan- Verbindung TiCl3- (THF), die im Gegensatz zu TiCl4, das einen Siedepunkt Kp = 136°C besitzt, nicht fluchtig ist und beim Abziehen des Losungsmittels die Oberflache der Aluminium-Partikel als dünne Schicht bedeckt.By this pretreatment of the Al powder in the Flussigphase initially formed by partial reduction, the trivalent titanium compound TiCl 3 - (THF), in contrast to TiCl 4 , which has a boiling point K p = 136 ° C, is not volatile and when removing the solvent, the surface of the aluminum particles as a thin layer covered.
Der graugrüne Ruckstand wurde dann im Inertgasstrom bei ca. 5OU 0C für 90 Minuten warmebehandelt . Dabei nahm der Ruckstand eine dunkelgraue Färbung an. Die Elementaranalyse ergab einen Gehalt von 1,9 ± 0,1 Mol% Titan und 1,0 ± 0,1 Mol% Chlor im Komposit. Die Wärmebehand¬ lung im Inertgasstrom bewirkt eine Zersetzung des Materials und che¬ mische Reaktionen mit dem Aluminium, wodurch auch intermetallische Titan-Aluminium-Phasen entstanden, die katalytisch aktiv sind.The gray-green residue was then heat-treated in an inert gas stream at ca. 5OU 0 C for 90 minutes. The residue took on a dark gray color. The elemental analysis showed a content of 1.9 ± 0.1 mol% titanium and 1.0 ± 0.1 mol% chlorine in the composite. The Heat Treatment ¬ lung in the inert gas causes a decomposition of the material and surface ¬ cal reactions with the aluminum, whereby the intermetallic titanium-aluminum layers formed, which are catalytically active.
1,034 g des Kompositmaterials wurden mit 0,888 g NaH für die Dauer von 120 Minuten unter Argon-Atmosphare kugelgemahlen (Planeten- kugelmuhle, 600 Upm, Si-Nitridbecher und Kugeln, B/P Verhältnis 20 : 1 ) . *1.034 g of the composite material was ball milled with 0.888 g of NaH for 120 minutes under an argon atmosphere (planetary ball mill, 600 rpm, Si nitride beaker and balls, B / P ratio 20: 1). *
Mit 2 g des resultierenden Materials wurden in einer Sieverts- Apparatur Wasserstoff-Beladungs- und -entladezyklen durchgeführt. In Fig. 1 ist das Desorpcionsverhalten eines gemäß diesem Ausfuhrungsbeispiel hergestellten Wasserstoff-Speichermaterials, das für 90 Minuten bei 500 0C getempert wurde, bei der 1. Desorption (Kurve rechts) sowie bei der 5. Desorption (Kurve links) dargestellt. Es zeigt sich, dass eine Verbesserung der Umwandlungskinetik auftritt, wenn das Material mehrmals zykliert wird. Die Beladung des Wasserstoffs wurde bei 100 0C und einem Gesamtdruck von 10 MPa H2 durchgeführt; die Entladung erfolgte bei einer Temperatur von 1500C bei einem Gesamtdruck von 0,04 MPa H2. Die Be- und Entladungskinetik entspricht etwa der eines Wasserstoff-Speichermaterials, das unter Einsatz derselben Menge an weit teurerem TiCl3 hergestellt wurde. Durch Variation der Ausgangsmengen an NaH (+ y MH mit y = 0-1, M = Metall) und AlTix können unterschiedliche Speichermengen und Be- und Entladungskinetiken bereitgestellt werden.With 2 g of the resulting material, hydrogen loading and unloading cycles were carried out in a Sievert's apparatus. In Fig. 1, the Desorpcionsverhalten of this exemplary embodiment, prepared according to the hydrogen storage material that had been annealed for 90 minutes at 500 0 C, shown in the first desorption (right curve) and in the 5th desorption (left curve). It turns out that an improvement in the conversion kinetics occurs when the material is cycled several times. The loading of the hydrogen was carried out at 100 0 C and a total pressure of 10 MPa H 2 ; the discharge was carried out at a temperature of 150 0 C at a total pressure of 0.04 MPa H 2 . The charge and discharge kinetics roughly correspond to those of a hydrogen storage material prepared using the same amount of far more expensive TiCl 3 . By varying the starting amounts of NaH (+ y MH with y = 0-1, M = metal) and AlTi x different storage amounts and charging and discharge kinetics can be provided.
Fig. 2 zeigt ein Roncgenpuiver-Diffraktogramm eines erfindungsgemaß hergestellten AlTi0. o: Kompositmaterials. Die Symbole geben jeweils an, auf welche Elemente bzw. Verbindungen die damit gekennzeichneten Signale zurückgehen. Dieses Ergebnis kann als Hinweise sowohl für die Bildung von metallischem Ti als auch von Al3Ti und Al2Ti gelten, wobei die Anteile der neu gebildeten kristallinen Phasen je nach Temperatur und Behandlungsdauer variieren.Fig. 2 shows a Roncgenpuiver diffractogram of an AlTi 0. o: composite material prepared according to the invention. The symbols indicate which elements or connections the signals marked with are returned to. This result can be considered as evidence for both the formation of metallic Ti and Al 3 Ti and Al 2 Ti, wherein the proportions of the newly formed crystalline phases vary depending on the temperature and treatment time.
Aus ebenfalls erhaltenen REM/EDX Aufnahmen der Elementverteilung von Al und Ti im Schliffbild eines für 90 Minuten bei 5000C behandelten Al-Ti-Komposits (AlTi0 02) ist zu erkennen, dass die derart vorbehandelten AI-Partikel von einer titanhaltigen Schicht umgeben sind, die nur noch bis zu ca. 1/10 des Chlors aus der Katalysator-Vorstufe ent¬ halt. From likewise obtained REM / EDX images of the element distribution of Al and Ti in the micrograph of a 90 minutes at 500 0 C treated Al-Ti composite (AlTi 0 02 ) it can be seen that the thus pretreated Al particles surrounded by a titanium-containing layer are only up to about 1/10 of the chlorine from the catalyst precursor ent ¬ halt.

Claims

Patentanspruche : Patent claims:
1. Verfahren zur Herstellung eines Wasserstoff-Speichermaterials, das ein Metallhydrid und ein nicht-hydriertes Material umfasst und das mit einem Metall als Katalysator dotiert ist, umfassend die folgenden Schritte: a) Mischen einer Katalysator-Vorstufe, die das Metall enthalt, mit dem nicht-hydrierten Material und Ruhren dieser Mischung, b) Warmebehandeln der Mischung, wodurch das Metall aus der Kata¬ lysator-Vorstufe mit dem nicht-hydrierten Material ein Kompo- sit bildet, c) Mischen des Komposits mit dem Metallhydrid und Mahlen der Mischung, wonach das Wasserstoff-Speichermaterial erhalten wird.A process for producing a hydrogen storage material comprising a metal hydride and a non-hydrogenated material doped with a metal catalyst, comprising the steps of: a) mixing a catalyst precursor containing the metal with the catalyst; non-hydrogenated material, and stirring this mixture, b) heat treating the mixture, whereby the metal from the Kata ¬ lyst precursor with the non-hydrogenated material is a compo- forms sit, c) mixing the composite with the metal hydride and grinding the mixture, after which the hydrogen storage material is obtained.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Übergangsmetall aus der Gruppe 3 bis 11 des Periodensystems oder ein Seltenerdmetall als Metall der Katalysator-Vorstufe gewählt wird.2. The method of claim 1, wherein a transition metal from group 3 to 11 of the periodic table or a rare earth metal is selected as the metal of the catalyst precursor.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei Titan, Zirkonium, Eisen, Kobalt, Nickel, Cer oder eine Mischung oder Legierung aus diesen Metallen als Metall der Katalysator-Vorstufe gewählt wird.3. The method of claim 2, wherein titanium, zirconium, iron, cobalt, nickel, cerium or a mixture or alloy of these metals is selected as the metal of the catalyst precursor.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Katalysator-Vorstufe in Form eines Halogenids, Hydrids, Carbids, Nitrids, Oxids oder Alkoholats vorliegt.A process according to any one of claims 1 to 3, wherein the catalyst precursor is in the form of a halide, hydride, carbide, nitride, oxide or alcoholate.
5. Verfahren nach einem Anspruch 4, wobei die Katalysator-Vorstufe in Form eines Chlorids vorliegt.The process of claim 4 wherein the catalyst precursor is in the form of a chloride.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Element der 3. Hauptgruppe des Periodensystems als nicht-hydriertes Material des Wasserstoff-Speichermaterials eingesetzt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein an element of the 3rd main group of the periodic table is used as a non-hydrogenated material of the hydrogen storage material.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei Aluminium oder Bor als nicht- hydriertes Material des Wasserstoff-Speichermaterials eingesetzt wird .7. The method of claim 6, wherein aluminum or boron used as a non-hydrogenated material of the hydrogen storage material becomes .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei LiH, NaH, KH oder eine Mischung hieraus als Metallhydrid eingesetzt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein LiH, NaH, KH or a mixture thereof is used as the metal hydride.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zum Mischen der Katalysator-Vorstufe mit dem nicht-hydrierten Material ein organisches Losungsmittel hinzugefugt wird.A process according to any one of claims 1 to 8 wherein an organic solvent is added to mix the catalyst precursor with the non-hydrogenated material.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei Tetrahydrofuran oder Diethy- lether als organisches Losungsmittel eingesetzt wird.10. The method of claim 9, wherein tetrahydrofuran or diethyl ether is used as the organic solvent.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 250 0C und 900 0C, jedoch stets unterhalb des Schmelzpunkts des nicht-hydrierten Materials, erfolgt.11. The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the heat treatment at a temperature between 250 0 C and 900 0 C, but always below the melting point of the non-hydrogenated material takes place.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 350 0C und 600 0C erfolgt. 12. The method of claim 11, wherein the heat treatment is carried out at a temperature between 350 0 C and 600 0 C.
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