NO327822B1 - Fremgangsmate for fremstilling av AlH3 og strukturelt relaterte faser, og anvendelse av slikt materiale - Google Patents
Fremgangsmate for fremstilling av AlH3 og strukturelt relaterte faser, og anvendelse av slikt materiale Download PDFInfo
- Publication number
- NO327822B1 NO327822B1 NO20062210A NO20062210A NO327822B1 NO 327822 B1 NO327822 B1 NO 327822B1 NO 20062210 A NO20062210 A NO 20062210A NO 20062210 A NO20062210 A NO 20062210A NO 327822 B1 NO327822 B1 NO 327822B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- metals
- alkaline earth
- hydrides
- metal
- deposit
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 229910000091 aluminium hydride Inorganic materials 0.000 title claims description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 31
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 150000004681 metal hydrides Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 20
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical compound C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000002760 rocket fuel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000306 component Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 29
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 23
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 23
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 19
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 6
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 26
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 6
- 229910010084 LiAlH4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000012280 lithium aluminium hydride Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 238000002250 neutron powder diffraction Methods 0.000 description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000012448 Lithium borohydride Substances 0.000 description 2
- 229910020828 NaAlH4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- SHXXPRJOPFJRHA-UHFFFAOYSA-K iron(iii) fluoride Chemical compound F[Fe](F)F SHXXPRJOPFJRHA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- -1 sodium hydrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910010082 LiAlH Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003991 Rietveld refinement Methods 0.000 description 1
- 201000002380 X-linked amelogenesis imperfecta hypoplastic/hypomaturation 2 Diseases 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- PQLAYKMGZDUDLQ-UHFFFAOYSA-K aluminium bromide Chemical compound Br[Al](Br)Br PQLAYKMGZDUDLQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical group [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- SPRIOUNJHPCKPV-UHFFFAOYSA-N hydridoaluminium Chemical compound [AlH] SPRIOUNJHPCKPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000012625 in-situ measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012375 magnesium hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- RSHAOIXHUHAZPM-UHFFFAOYSA-N magnesium hydride Chemical compound [MgH2] RSHAOIXHUHAZPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000001683 neutron diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010671 solid-state reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B6/00—Hydrides of metals including fully or partially hydrided metals, alloys or intermetallic compounds ; Compounds containing at least one metal-hydrogen bond, e.g. (GeH3)2S, SiH GeH; Monoborane or diborane; Addition complexes thereof
- C01B6/06—Hydrides of aluminium, gallium, indium, thallium, germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth or polonium; Monoborane; Diborane; Addition complexes thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/0005—Reversible 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
- C01B3/001—Reversible 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
- C01B3/0026—Reversible 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 of one single metal or a rare earth metal; Treatment thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av materiale av typen A1H3 i en av sine strukturmodifikasjoner eller strukturelt relaterte aluminiumholdige hydrider. Oppfinnelsen vedrører også et materiale fremstilt ved denne fremgangsmåten. Oppfinnelsen vedrører videre anvendelser av materialet for reversibel eller irreversibel hydrogenlagring, for rakettbrensel, pyrotekniske komponenter, reduksjonsmiddel, metallbelegning og polymeriseringskatalysator, og som utgangsstoff til å lage nye metallhydrider.
Description
Oppfinnelsens område
Den foreliggende oppfinnelse omhandler en fremgangsmåte for fremstilling av materialer egnet for hydrogenlagring, samt materialer fremstilt ved fremgangsmåten. Slike materialer er i stand til effektivt å lagre og frigi store mengder hydrogen. Mer spesifikt omhandler oppfinnelsen fremstilling av metallhydrider ved mekanisk blanding. Disse metallhydridene har også andre anvendelser slik som reduksjonsmiddel, utgangsstoff for å danne metallbelegg og som reaktant for å lage nye metallhydrider.
Oppfinnelsens bakgrunn
Begrensede mengder av fossilt brensel som olje og naturgass har ansporet til betydelig innsats for å finne alternative energikilder og alternative energibærere. Hydrogen er meget aktuell som energibærer pga. stor energitetthet og fordi den kan produseres på mange måter, i likhet med elektrisitet, uten at dette påvirker brukeren av hydrogenet. Energi kan lettere lagres i store mengder som hydrogen enn elektrisk energi.
Som kjemisk drivstoff er hydrogen unikt, da reaksjons-produktet til en brenselscelle eller forbrenningsmotor vil være rent vann og ikke gi noen lokal forurensning. Dette gir potensiale for miljøgevinster, i og med at hydrogen enten kan produseres fra fornybar energi eller at C02generert som biprodukt i hydrogenproduksjon kan deponeres fra sentraliserte produksj onsanlegg.
En utfordring er likevel lagringen av hydrogengass, som kan gjøres under høyt trykk eller som flytende hydrogen (-250°C). Dette er imidlertid energikrevende og upraktisk, og det satses derfor på lagring av hydrogen i faste stoffer som tar opp hydrogen i sitt krystallgitter. Dette hydrogenet frigis ved å øke temperaturen, og innsatsen legges i å oppnå størst mulig hydrogentetthet i vekt og volum, samt å oppnå tilfredsstillende kinetikk og pris.
Mange såkalt interstitielle metallhydrider har blitt laget, der hydrogenmolekyler taes opp og fordeles i hulrom i metall-strukturen som enkeltatomer, men disse har til nå ikke kunnet lagre mer enn ca. 2,5 vekt% reversibelt hydrogen. Bevisst-heten om dette har ført til at man det siste tiåret har studert nye materialer, særlig såkalte komplekse metallhydrider, der hydrogenatomene er bundet opp i anioniske metall-hydrogen komplekser med metaller som motioner. Dette dreier seg i særdeleshet om A1H4", A1H6<3>", BH4", NH2", NH<2>" og MgH3" men andre muligheter for komplekse hydrider finnes også. Mange av disse materialene har høyere gravimetrisk hydrogeninnhold og noen har også egnede termodynamiske egenskaper slik at trykk/temperatur forholdene i teorien er velegnede. Imidlertid har de foreløbig kinetiske problemer fordi komplekshydrider ofte involverer to eller flere faste faser i dehydrogenert eller rehydrogenert tilstand slik at diffusjon av metallholdige spesier er nødvendig for at reaksjonene skal skje. Betydelig forskning er blitt nedlagt for å finne bedre katalysatorer og å forstå hvordan katalysatorene fungerer, men til nå er NaAlH4med omlag 4 vekt% reversibel hydrogen-kapasitet ved 150°C med nær akseptabel kinetikk det beste man har oppnådd. Komplekse metallhydrider basert på nitrogen og bor. har teoretisk sett høyere kapasitet, men temperaturen for reversibilitet med akseptabel kinetikk er vesentlig høyere, særlig for borforbindelsene. Komplekshydrider er derfor ennå ikke tilfredsstillende for hydrogenlagringssystemer for blant annet kjøretøyer. Det er således rikelig rom for å forbedre lagring av hydrogen i faste stoffer.
En annen forbindelse som er av betydelig interesse som hydrogenlagringsmateriale er aluminiumhydrid, A1H3. Denne forbindelsen har et hydrogeninnhold på 10.1 vekt% og dette avgis i ett trinn. Dette kan blant annet utnyttes i rakett-motorer og betydelig forskningsinnsats har vært nedlagt i A1H3for dette formål [F.M. Brower, J. Am. Chem. Soc. 98
(1976) 2450; N.E. Matzek et al, US 3.819.819; F.M. Brower et al, US 3.823.226; N.E. Matzek et al, US 3.883.644; J.A. Scruggs, US 3.801.657; W.M. King, US 3.810.974; R.D. Daniels, US 3.819.335]. Andre bruksområder er bruk av A1H3som et kjemisk reduksjonsmiddel, pyrotekniske komponenter, polymeriseringskatalysator og for å lage Al-belegg [M.A. Petrie et al, US 6.228.338]. Dessuten er det velegnet som en reaktant for å lage nye metallhydrider, f.eks. ved maling/kulemølling [T.N. Dymova et al., Russ. J. Coord. Chem. 26 (2000) 531]. A1H3kan krystallisere i minst seks forskjellige krystall-strukturer [F.M. Brower et al., J. Am. Chem. Soc. 98 (1976) 2450], av disse er fullstendig krystallstruktur publisert for kun en av fasene, a-AlH3[J.W. Turley et al., Inorg. Chem. 8
(1969) 18] . Den består av hjørnedelende A1H6oktaedere. oc-A1H3kan derfor i stor grad regnes som et komplekshydrid, men har ikke problemet med diffusjon av metallatomer som et hinder for kinetikken for andre komplekshydrider som f.eks. Na3AlHsog Na2LiAl<H>6.
Utfordringene med AlH3som hydrogenlagringsmateriale er de termodynamiske egenskaper som i praksis umuliggjør reversibilitet vha. gasstrykk ved eller over romtemperatur, og at A1H3må lages ved en relativt tungvint kjemisk prosedyre under inert atmosfære.
A1H3har typisk vært syntetisert fra LiAlH4og A1C13i dietyleter [F.M. Brower et al., J. Am. Chem. Soc. 98 (1976) 2450]. Ved et 3:1 forhold dannes LiCl og AlH3xO.25Et20. LiCl filtre-res fra. Et20 kan ikke fjernes ved oppvarming uten at A1H3blir dehydrogenert, men kan fjernes under oppvarming med overskudd LiAlH4, eventuelt i kombinasjon med LiBH4, og ofte med bruk av andre løsningsmidler i tillegg. A1H3utfelles da og tørkes. Krystallstrukturen til den utfelte A1H3er sterkt avhengig av hvordan dette gjøres (blandingsforhold, temperatur og tid) og produktet må deretter renses og tørkes. Det er vanskelig å produsere andre strukturmodifikasjoner enn cc-AlH3rent med denne metoden. I tillegg er det også prøvd ut noen andre kombinasjoner av hydrider og klorider som gir A1H3ved tilsvarende metoder [Ashby et al, J. Am. Chem. Soc. 95 (1973) 6485]
US 3.812.244 vedrører en metode for fremstilling av aluminiumhydrid ved maling i en kulemølle ved omtrent rom temperatur av magnesiumhydrid og aluminiumklorid, idet eter benyttes for å oppnå aluminiumhydridproduktet. Chemical Abstracts, Vol 110(1989), abstract nr. 127618, Zhurnal Neorganicheskoi Khimii (1989), 34(1), 40-3 vedrører reaksjon av aluminiumklorid med litium- og natriumhydrider og litium-tetrahydroaluminat i fravær av løsningsmidler. Chemical Abstracts, Vol 114 (1991), abstract nr. 155815, Mekhanokhim. Sint., Dokl. Vses. Nauchno-Tekh. Konf. (1990), 176-80 vedrører mekanokjemisk syntese av hydrogenholdige forbindelser. Chemical Abstracts, Vol 143 (2005), abstract nr. 277493, Journal of Alloys and Compounds (2005), 392(1-2), 27-3 0 vedrører syntese og krystallstruktur av Na2LiAlDs.
Det er behov for en enklere fremstillingsmetode for A1H3og AlH3-lignende faser, helst også en fremstillingsmetode der flere av A1H3-modifikasjonene kan lages.
Oppsummering av oppfinnelsen
Formålet med denne oppfinnelsen er å finne en enklere og billigere syntesemetode for å lage A1H3og relaterte faser. Dette kan gjøres ved å mekanisk blande hydrider sammen med halogenider slik som klorider i fast fase og uten bruk av noe løsningsmiddel som kan binde seg til produktet. Fortrinnsvis bør både hydridet og kloridet inneholde aluminium, men det kan være nok at en av dem inneholder aluminium. Pga. lav termisk stabilitet av AlH3og den ofte eksoterme karakter av disse reaksjonene, utføres de mekaniske metodene ved lavere temperatur enn romtemperatur.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for fremstilling av materiale av typen A1H3i en av sine strukturmodifikasjoner eller strukturelt relaterte aluminiumholdige hydrider, kjennetegnet ved at ett eller flere metallhydrider og ett eller flere halogenider reagerer kjemisk under mekanisk blanding derav, idet den mekaniske blanding utføres i fast fase og ved en temperatur som er lavere enn romtemperatur og uten anvendelse av løsningsmiddel.
I en utførelsesform av fremgangsmåten utføres den mekaniske blanding ved knusing, mølling og/eller mortring.
I en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten inneholder minst ett av metallhydridene eller halogenidene aluminium, foretrukket inneholder både minst ett av både metallhydridene og halogenidene aluminium.
I en ytterligere utførelsesf<p>rm av fremgangsmåten velges metallhydridet som benyttes som utgangsstoff blant komplekshydrider som inneholder A1H4-, AlHg<3->, A1H5<2>", BH4" og NH2" med alkalimetaller, jordalkalimetaller og innskuddsmetaller som motioner, særlig alkalimetaller og jordalkalimetaller, eller binære metallhydrider av alkalimetaller, jordalkalimetaller og 3d innskuddsmetaller, særlig alkalimetaller og jordalkalimetaller.
I en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten er halogenidet som benyttes som utgangsstoff halogenid til alkalimetall, jordalkalimetall, innskuddsmetall, Al, Ga eller In.
I en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten velges strukturmodifikasjonene av A1H3blant a -A1H3, a'-AlH3,
P -A1H3ogY"A1H3.
I en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten tilsettes såkrystaller sammen med utgangsstoffene for å fremskynde dannelse av produkt med ønsket krystallstruktur.
I en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten fjernes bi-produktet, et halogenid, ved hjelp av et løsningsmiddel uten at det fremstilte materiale løses opp.
I en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten oppnås de aluminiumholdige hydrider, med sammensetning forskjellig fra A1H3, som er strukturert relatert til strukturmodifikasjonene av A1H3, ved stabilisering av A1H3ved å delvis substituere Al deri med ett eller flere metaller valgt blant alkalimetaller, jordalkalimetaller, innskuddsmetaller, B, Ga og In og/eller ved at ett eller flere metaller valgt blant alkalimetaller, jordalkalimetaller, innskuddsmetaller, B, Ga og In plasseres i interstitielle posisjoner.
Oppfinnelsen omhandler fremstilling av metallhydrider av typen A1H3eller metallhydrider som strukturelt kan relateres til en av strukturmodifikasjonene til A1H3. Tidligere har dette i de fleste tilfeller blitt gjort ved en reaksjon mellom 3LiAlH4og A1C13i dietyleter med dannelse av A1H3bundet til dietyleter: AlH3xO.25Et20, med påfølgende filtre-ring og "tilsetning av LiAlH4/LiBH4for å fjerne Et20 under oppvarming med påfølgende utfelling og tørking [F.M. Brower et al., J. Am. Chem. Soc. 98 (1976) 2450].
Oppfinnelsen omhandler en vesentlig forenkling av syntese-metoden for A1H3og strukturelt relaterte forbindelser og stiller også mindre krav til laboratorieutrustning. Metoden går i en utførelsesform ut på kjemisk reaksjon ved å blande reaktantene i pulverform mekanisk vha. en knuse/male/mortre prosess. Dette kan f.eks. gjøres ved en planetær kulemølle der et beger fylt med kuler og pulver roterer på en assym-metrisk måte slik at pulverene blir blandet og knust eller en mølle der et stempel slår frem og tilbake i et sylindrisk prøvekammer. I begge tilfeller oppnår man god blanding og dannelse av nye rene overflater og defekter som fører til god reaktivitet. De ønskede kjemiske reaksjonene kan derfor skje under selve mølle-prosedyren.
De ønskede reaksjonene for syntese av A1H3må være termo-dynamisk gunstige for å finne sted, og fordi gassutvikling vanligvis ikke finner sted i disse reaksjonene, vil de i mange tilfeller være eksoterme. A1H3er ikke særlig termisk stabilt og dehydrogenering under kulemølling må unngås. Dette kan man gjøre ved kjøling, f.eks. vha. flytende nitrogen (-196°C). Da oppnår man lavere lokal temperatur der knuseprosessen skjer og mobiliteten av atomene er mindre slik at dekomponeringen har mindre sannsynlighet for å inntreffe. En positiv tilleggseffekt av kjøling er at materialene blir sprøere og dermed blir knust til mindre partikler slik at diffusjonsveiene for faststoffreaksjonene blir kortere.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også et materiale kjennetegnet ved at det er fremstilt ifølge den ovennevnte fremgangsmåte, hvori de aluminiumholdige hydrider har en sammensetning forskjellig fra A1H3, men er strukturelt relatert til strukturmodifikasjonene til A1H3ved at Al er delvis substituert med ett eller flere metaller valgt blant alkalimetaller,.jordalkalimetaller, innskuddsmetaller, B, Ga og In og/eller ved at ett eller flere metaller valgt blant alkalimetaller, jordalkalimetaller, innskuddsmetaller, B, Ga og In er plassert i interstitielle posisjoner i den aktuelle A1H3strukturmodifikasjonen.
I en utførelsesform av materialet er en A1H3strukturmodifikasjon stabilisert som følge av tilsetning av ett eller flere metaller dertil.
De nye materialene fremstilt ifølge oppfinnelsen er strukturelt relatert til en av strukturmodifikasjonene til A1H3, f.eks. ved at deler av Al er byttet med andre metaller og/ eller at andre metaller opptaes i interstitielle posisjoner i krystallstrukturen. Metallene kan være ett eller flere alkalimetall, jordalkalimetall, innskuddsmetall, B, Ga eller In og vil i hovedsak tilføres ved å bytte ut deler av halogenidet slik at dette metallet tas opp i A1H3strukturen. Dette vil føre til endring av stabilitet. Økt stabilitet vil være sterkt fordelaktig for reversibel hydrogenlagring. cc-A1H3strukturen er kjent [J.W. Turley et al., Inorg. Chem. 8 (1969) 18] . I tillegg til dette, har de foreliggende opp-finnere bestemt strukturen til to av de andre struktur-modif ikasj onene, a'-AlH3og p-AlH3. Alle disse fasene består av A1H6oktaedere som er forbundet med hjørnedeling av samt-lige hjørner med ett annet oktaeder. Sammenbindingen er i disse tre fasene utført på forskjellige måter. Krystalli-seringen av de. kjente A1H3fasene i A1H6oktaedere viser at A1H3har mye til felles med komplekshydrider som Na3AlH6 [E.
Rønnebro et al. J. Alloys Compd. 299 (2000) 101], Na2LiAlH6[H.W. Brinks et al. J. Alloys Compd. 392 (2005) 27] og Li3AlH6[H.W. Brinks et al. J. Alloys Compd. 354 (2003) 143] som alle er basert på isolerte AlHe<3>" ioner. Man kan f.eks. fra krystallstrukturen se at dersom man tar utgangspunkt i a-AlH3og bytter ut halvparten av Al med Li og deretter setter inn Na i interstitielle posisjoner som en ladningskompensasjon så får man Na2LiAlH6med korrekt krystallstruktur. Na2LiAlH6er således å betrakte som stabilisert a-AlH3.
Materialet fremstilt ifølge oppfinnelsen kan anvendes for hydrogenlagring for bruk i brenselscelle eller forbrenningsmotor, rakettdrivstoff, pyrotekniske komponenter, reduksjonsmiddel i enhver sammenheng der en hydrid-donor er egnet for å frembringe en reduksjon, metall-belegging, polymeriseringskatalysator og som utgangsstoff for syntese av andre metallhydrider .
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også anvendelse av materialet fremstilt ved den ovennevnte fremgangsmåten, eller det ovennevnte materialet, for reversibel eller irreversibel hydrogenlagring.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre anvendelse av materialet fremstilt ved den ovennevnte fremgangsmåten, eller det ovennevnte materialet, for rakettbrensel, pyrotekniske komponenter, reduksjonsmiddel, metallbelegning og polymeriseringskatalysator.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre anvendelse av materialet fremstilt ved den ovennevnte fremgangsmåten, eller det ovennevnte materialet, som utgangsstoff til å lage nye metallhydrider.
I tillegg til å blande 3LiAlH4+ A1C13finnes det mange andre kombinasjoner av hydrider og halogenider som kan gi A1H3. Begge reaktantene kan byttes, enten hver for seg eller samlet, men en av reaktantene må inneholde aluminium. LiAlH4kan byttes ut med andre komplekshydrider som inneholder A1H4-, AlHg3", A1H52", BH4" og NH2" med alkalimetaller, jordalkalimetaller og innskuddsmetaller som motioner, særlig alkalimetaller og jordalkalimetaller. LiAlH4kan også byttes ut med binære hydrider av alkalimetaller, jordalkalimetaller og 3d innskuddsmetaller, særlig alkalimetaller og jordalkalimetaller. AICI3kan byttes med AlBr3og All3eller halogenider fra alkali, jordalkali, innskuddsmetaller, Ga eller In. I alle disse reaksjonene mellom halogenid og hydrid vil man i tillegg til A1H3også få et halogenid som biprodukt.
Ved noen bruksområder som f.eks. som reduksjonsmiddel, metallbelegning, katalysator eller utgangsstoff for andre metallhydrider er det sannsynlig, at man i mange tilfeller kan bruke produktet etter kulemølling direkte uten videre rensning. For andre anvendelsesområder vil en rensning være fordelaktig. Dette kan man gjøre ved selektivt å løse opp bi-produktet uten å løse opp A1H3, f.eks. LiCl kan tenkes opp-løst ved bruk av kronetere.
Som ovenfor nevnt kan A1H3dannes fra mange kombinasjoner av utgangsstoffer og dette vil resultere i ulike struktur-modif ikasj oner av A1H3. Det er også sannsynlig at hvilken strukturmodifikasjon som utkrystalliseres kan påvirkes av såkrystaller av riktig strukturtype, enten ved å tilsette til reaktantene litt av det ønskede produktet eller ved å tilsette andre forbindelser med samme struktur. Bl.a. kan FeF3ha samme krystallstruktur som P~A1H3(røntgendiffraksjons-data viser at den har pyroklor-type struktur), slik at det er sannsynlig at finfordelt FeF3vil føre til større mengder p-A1H3i produktet. Av samme årsak er det sannsynlig at såkrystaller av p-AlF3vil føre til større mengder a'-AlH3i produktet.
I Eksempel 1 er kulemølling av 3LiAlD4+ A1C13ved romtemperatur beskrevet. Dannelsen av 4A1D3+ 3LiCl (med bruk av<1>H isotopen) har en entalpi på -213 kJ/mol og en Gibbs fri energi på -191 kJ/mol. Denne spontane reaksjonen fører til en lokal temperaturøkning som kan nå flere hundre grader Celcius i et innesluttet og uavhengig system, dvs. dersom varmen ikke ledes bort. Målinger av trykk under kulemølling viser tydelig at temperaturen øker plutselig, dvs. at når reaksjonen skjer så går den raskt og det tar litt tid å absorbere denne varmen for kulemølleutstyret. Fra røntgendiffraksjonskarakterisering av produktet ser man at endel a-AlH3og a'-AlH3er tilstede i produktet etterpå, i tillegg til Al (og LiCl som er et biprodukt) . Dette tyder på at den ønskede reaksjonen har skjedd, men at en delvis termisk dekomponering deretter har funnet sted som følge av varmen fra den første reaksjonen. Temperaturen under knusingen kan også komme opp i omlag 60°C uten at noen kjemisk reaksjon finner sted pga. friksjonsvarme dersom man knuser med høy intensitet. Det er derfor ønskelig å kjøle under den mekaniske blandingen/knusingen.
I Eksempel 2 ble det valgt å kjøle kraftig i denne prosessen, ved å bruke flytende nitrogen som kjølemiddel. Flytende nitrogen som har et kokepunkt på -196°C. Også ved denne temperaturen er den ønskede reaksjonen spontan. Karakterisering ved nøytrondiffraksjon viser at denne reaksjonen har funnet sted uten dannelse av Al metall, som skjer ved termisk dekomponering.
Det finnes flere grunner til at oppfinnelsen virker. Reaksjonen er spontan. Ved mølling/knusing oppnår man mindre partikkelstørrelse, rene overflater, defekter og lokal temperaturøkning som tilsammen muliggjør reaksjon. Ved redusert temperatur oppnår man enda mindre partikkelstørrelse pga. materialenes sprøhet, redusert mobilitet<p>g dermed minsket sjanse for dekomponering av et forholdsvis ustabilt produkt i tillegg til lavere maksimumstemperatur under hele prosessen. Derfor er det mulig å gjennomføre faststoffreaksjoner ved omlag -200°C på 5 minutter. I industrielle prosesser vil det være aktuelt med mindre grad av kjøling enn det som fremgår av Eksempel 2'.
Kort beskrivelse av figurene
Fig. 1: In-situ måling av trykk under kulemølling av 3LiAlD4
+ A1C13. I insettet er trykket regnet om til mengde avgitt D2
gass i fraksjon av D-innhold i LiAlD4i tidspunktet for gass-_ avgivelse/temperatursvingning. Fig. 2: Karakterisering av kulemøllet materiale ifølge Eksempel 1 vha. røntgendiffraksjon. Reflekser til LiCl, Al, 01-AIH3 og oc'-AlH3er markert. Fig. 3: Observerte intensiteter (sirkler) og beregnede intensiteter fra Rietveld raffineringer (øvre linje) av pulvernøytrondiffraksjonsdata av møllet/knust 3LiAlD4+ A1C13under avkjøling i flytende nitrogen. Posisjoner av Bragg-reflekser er vist med vertikale streker for LiCl, a-AlH3og a'-AlH3(fra toppen). Differansen mellom observert og beregnet intensitet ér vist ved den nederste linjen. Omlag 66% av A1H3foreligger som a-AlH3og resten som a'-AlH3. Fig. 4: Krystallstruktur til a) <x-AlH3og b) a'-AlH3bestemt ut fra pulvernøytrondiffraksjons-dataene som er vist i Fig. 3. De heltrukne tykke strekene avgrenser den minste repeterende enheten for krystallstrukturen, enhetscellen.
Industriell anvendelse
Materialet fremstilt ifølge oppfinnelsen er særlig anvendbart til lagring av hydrogen i forbindelse med kjøretøyer og fyllestasjoner. Dette er også anvendbart til rakettdrivstoff, pyrotekniske komponenter, reduksjonsmiddel i enhver sammenheng der en hydrid-donor er egnet for å frembringe en reduksjon, metall-belegging, polymeriseringskatalysator og som utgangsstoff for syntese av andre metallhydrider.
Eksempler
Eksempel 1
Som et første eksempel ble LiAlD4(0,972 g) og A1C13pulver (1,028 g) (3:1 molforhold) blandet sammen i Ar atmosfære og mekanisk møllet/knust i en planetær kulemølle av typen Fritsch P6 med 100 kuler av 4 g. Kule til pulver masseforhold var dermed 200:1. Kulemøllingen ble foretatt under Ar atmosfære ved romtemperatur i en time med 500 omdreininger i minuttet. Under kulemøllingen ble trykkutviklingen overvåket vha. en innebygget trykkmåler som overfører trykkresultatene vha. radiobølger. Ved endringer i trykket måles trykket oftere og maks målehastighet på hvert 22. millisekund.
Kulemøllingen førte ikke til noen vesentlig trykkutvikling før etter omlag et minutt, jf. Fig. 1. Da steg trykket i løpet av et halvt sekund til det maksimale trykk på 4.6 bar som kunne detekteres, før det gradvis i løpet av det neste sekundet stabiliserte seg på 3.88 bar. Den eneste mulige forklaringen på dette maksimumet i trykk er at temperaturen har økt som følge av en eksoterm kjemisk reaksjon. Trykket som er tilnærmet lineært med temperaturen blir forhøyet inntil reaksjonsvarmen opptas av kulene og kulemøllebegeret. Det tar i dette eksempelet omlag et sekund. Karakterisering vha. røntgendiffraksjon viser at i tillegg til LiCl har Al, oc-AlD3 og a'-AlD3blitt dannet. Både reaksjonen til A1D3og LiCl (4:3 forhold) og reaksjonen til Al, D2og LiCl (4:6:3 forhold) er eksoterme. Den temporære trykkøkningen til mer enn 4.6 bar i forhold til et sluttrykk på 3.88 bar, tyder på en temporær trykkøkning til minst 75°C. Ved andre like forsøk men med mindre prøvemengde, var den midlertidige trykkøkning-en mer enn 50% høyere enn sluttrykket, hvilket tyder på minst 150°C gjennomsnittlig gasstemperatur i kulemøllebegeret. Ved disse temperaturene er A1D3ustabil"og vil dekomponere til aluminium og hydrogen. Dekomponeringen er endoterm og vil også virke kjølende. Dette eksempelet viser at det er mulig å lage A1D3vha. en blande/knuse/male prosess av 3LiAlD4+ A1C13. Men det lar. seg ikke gjøre med sikkerhet å fastslå utvetydig om reaksjonen først går fullstendig til 4A1D3+ 3LiCl før termisk dekomponering til aluminium og hydrogen delvis skjer, eller om begge reaksjonene til A1D3og direkte til Al går samtidig i ulike deler av prøven.
Eksempel 2
Et andre eksempel på at A1H3kan dannes ved blanding/knusing/ mølling av et hydrid og et halogenid er ved å ta i bruk lavere temperatur under knuseprosessen. LiAlD4(0,486 g) og A1C13pulver (0,514 g) (3:1 molforhold) ble blandet sammen i Ar atmosfære og mekanisk møllet/knust i en SPEX 7650 Freezer Mill med et stempel på 32 g til 1 g prøve. I frysemøllen ble flytende nitrogen ved omlag -196°C benyttet som kjølemiddel og mølletiden var 5 minutter.
Etter å ha overført prøven i Ar til en vanadium prøveholder, ble pulvernøytrondiffraksjon utført på prøven, jf. Fig. 3. Prøven er helt fri for metallisk Al, men inneholder kun A1D3og LiCl. Basert på kvantitativ faseanalyse med pulvernøytron-dif f raks jonsdataene, ble mengden a-AlD3fastslått til 66% og mengden oc'-AlD334%. Fullstendig dannelse av A1D3har i dette tilfellet blitt gjennomført og krystallstrukturen til <x'-AlD3lot seg løse, jf. Fig. 4. a'-AlD3består av hjørnedelende AlD6-oktaedere. Hjørnene er delt slik at det oppstår store gjennomgående porer i materialet. Strukturen er relatert i bronze-strukturer og p-AlF3. Strukturen til a-AlD3ble også bestemt til å være i overensstemmelse med Turley et al. sin modell [J.W. Turley et al., Inorg. Chem. 8 (1969) 18].
Eksempel 3
I et tredje eksempel på at A1H3kan dannes ved kjemisk reaksjon under mekanisk blanding ble NaAlH4(0,549 g) og A1C13(0,451 g) i 3:1 molforhold blandet sammen i Ar atmosfære og knust i en SPEX 7650 Freezer Mill med et stempel på 32 g. I frysemøllen ble flytende nitrogen ved omtrent -196°C benyttet som kjølemiddel og mølletiden var 60 min. Karakterisering ved pulverøntgendif f raks jon viste at A1H3og LiCl ble dannet og A1H3fordelte seg mellom ca. 50% a-AlH3og 50% a'-ÅlH3.
Claims (14)
1. Fremgangsmåte for fremstilling av materiale av typen A1H3i en av sine strukturmodifikasjoner eller strukturelt relaterte aluminiumholdige hydrider,
karakterisert vedat ett eller flere metallhydrider og ett eller flere halogenider reagerer kjemisk under mekanisk blanding derav, idet den mekaniske blanding utføres i fast fase og ved en temperatur som er lavere enn romtemperatur og uten anvendelse av løsningsmiddel.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori den mekaniske blanding utføres ved knusing, mølling og/eller mortring.
3. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-2, hvori minst ett av metallhydridene eller halogenidene inneholder aluminium, foretrukket at både minst ett av både metallhydridene og halogenidene inneholder aluminium.
4. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-3, hvori metallhydridet som benyttes som utgangsstoff velges blant komplekshydrider som inneholder A1H4-, A1H6<3>", A1H5<2>", BH4" og NH2" med alkalimetaller, jordalkalimetaller og innskuddsmetaller som motioner, særlig alkalimetaller og jordalkalimetaller, eller binære metallhydrider av alkalimetaller, jordalkalimetaller og 3d innskuddsmetaller, særlig alkalimetaller og jordalkalimetaller .
5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-4, hvori halogenidet som benyttes som utgangsstoff er halogenid til alkalimetall, jordalkalimetall, innskuddsmetall, Al, Ga eller In.
6. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-5, hvori strukturmodifika-sj onene av A1H3velges blant a -A1H3, a'-AlH3, p -A1H3og y-A1H3 .
7. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-6, hvori såkrystaller tilsettes sammen med utgangsstoffene for å fremskynde dannelse av produkt med ønsket krystalistruktur.
8. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-7, hvori bi-produktet, et halogenid, fjernes ved hjelp av et løsningsmiddel uten at det fremstilte materiale løses opp.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori de aluminiumholdige hydrider, med sammensetning forskjellig fra A1H3, som er strukturert relatert til strukturmodifikasjonene av A1H3oppnås ved stabilisering av A1H3ved å delvis substituere Al deri med ett eller flere metaller valgt blant alkalimetaller, jordalkalimetaller, innskuddsmetaller, B, Ga og In og/eller ved at ett eller flere metaller valgt blant alkalimetaller, jordalkalimetaller, innskuddsmetaller, B, Ga og In plasseres i interstitielle posisjoner.
10. Materiale,
karakterisert vedat det er fremstilt ifølge kravene 1-9, hvori de aluminiumholdige hydrider har en sammensetning forskjellig fra A1H3, men er strukturelt relatert til strukturmodifikasjonene til A1H3ved at Al er delvis substituert med ett eller flere metaller valgt blant alkalimetaller, jordalkalimetaller, innskuddsmetaller, B, Ga og In og/eller ved at ett eller flere metaller valgt blant alkalimetaller, jordalkalimetaller, innskuddsmetaller, B, Ga og In er plassert i interstitielle posisjoner i den aktuelle A1H3strukturmodifikasjonen.
11. Materiale ifølge krav 10, hvori en A1H3strukturmodifikasjon er stabilisert som følge av tilsetning av ett eller flere metaller dertil.
12. Anvendelse av materiale fremstilt ved fremgangsmåten ifølge kravene 1-9, eller materialet ifølge kravene 10-11, for reversibel eller irreversibel hydrogenlagring.
13. Anvendelse av materiale fremstilt ved fremgangsmåten ifølge kravene 1-9, eller materialet ifølge kravene 10-11, for rakettbrensel, pyrotekniske komponenter, reduksjonsmiddel, metallbelegning og polymeriseringskatalysator.
14. Anvendelse av materiale fremstilt ved fremgangsmåten ifølge kravene 1-9, eller materialet ifølge kravene 10-11, som utgangsstoff til å lage nye metallhydrider.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20062210A NO327822B1 (no) | 2006-05-16 | 2006-05-16 | Fremgangsmate for fremstilling av AlH3 og strukturelt relaterte faser, og anvendelse av slikt materiale |
| PCT/NO2007/000173 WO2007133092A1 (en) | 2006-05-16 | 2007-05-15 | Synthesis of a1h3 and structurally related phases |
| US12/223,114 US20100068129A1 (en) | 2006-05-16 | 2007-05-15 | Synthesis of Aih3 and Structurally Related Phases |
| CA2636295A CA2636295C (en) | 2006-05-16 | 2007-05-15 | Synthesis of alh3 and structurally related phases |
| KR1020087020529A KR101400012B1 (ko) | 2006-05-16 | 2007-05-15 | 알루미늄 하이드라이드 및 구조적으로 연관된 상의 합성 |
| EP07747634.9A EP2024277B1 (en) | 2006-05-16 | 2007-05-15 | Synthesis of alh3 and structurally related phases |
| JP2009510908A JP5245168B2 (ja) | 2006-05-16 | 2007-05-15 | ＡｌＨ３及び構造的に関連する相の合成 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20062210A NO327822B1 (no) | 2006-05-16 | 2006-05-16 | Fremgangsmate for fremstilling av AlH3 og strukturelt relaterte faser, og anvendelse av slikt materiale |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20062210L NO20062210L (no) | 2007-11-19 |
| NO327822B1 true NO327822B1 (no) | 2009-10-05 |
Family
ID=38694116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20062210A NO327822B1 (no) | 2006-05-16 | 2006-05-16 | Fremgangsmate for fremstilling av AlH3 og strukturelt relaterte faser, og anvendelse av slikt materiale |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100068129A1 (no) |
| EP (1) | EP2024277B1 (no) |
| JP (1) | JP5245168B2 (no) |
| KR (1) | KR101400012B1 (no) |
| CA (1) | CA2636295C (no) |
| NO (1) | NO327822B1 (no) |
| WO (1) | WO2007133092A1 (no) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4900966B2 (ja) * | 2008-03-19 | 2012-03-21 | 住友精化株式会社 | 水素化ガリウムガスの製造方法および窒化ガリウム結晶の製造方法 |
| US9199844B2 (en) | 2012-12-03 | 2015-12-01 | Savannah River Nuclear Solutions, Llc | Two step novel hydrogen system using additives to enhance hydrogen release from the hydrolysis of alane and activated aluminum |
| CN103771337B (zh) * | 2013-12-23 | 2016-03-30 | 浙江大学 | 一种掺杂过渡金属氟化物的氢化铝储氢材料及其制备方法 |
| US10273156B2 (en) | 2014-02-12 | 2019-04-30 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Mechanochemical synthesis of alane |
| CN114956137B (zh) * | 2022-06-07 | 2023-09-15 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种γ-氢化铝的制备方法 |
| CN117583594B (zh) * | 2023-11-20 | 2024-04-26 | 南京工程学院 | 基于废旧铝合金改性的水解制氢复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3816606A (en) * | 1962-10-23 | 1974-06-11 | Olin Mathieson | Method for preparing non-solvated aluminum hydride |
| US3812244A (en) * | 1964-11-20 | 1974-05-21 | Dow Chemical Co | Preparation of aluminum hydride |
| JP3282047B2 (ja) * | 1993-02-18 | 2002-05-13 | コニカ株式会社 | クラウン化合物の精製方法 |
| WO1997000294A1 (en) * | 1995-06-19 | 1997-01-03 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Free flowing powder composition |
| CA2218271A1 (en) * | 1997-10-10 | 1999-04-10 | Mcgill University | Method of fabrication of complex alkali mental hydrides |
| DE19758384C2 (de) * | 1997-12-23 | 2002-08-01 | Geesthacht Gkss Forschung | Verfahren zur Herstellung nanokristalliner Metallhydride |
| US6228338B1 (en) * | 1999-06-16 | 2001-05-08 | Sri International | Preparation of aluminum hydride polymorphs, particularly stabilized α-alh3 |
| US6680042B1 (en) * | 2000-11-07 | 2004-01-20 | Hydro-Quebec | Method of rapidly carrying out a hydrogenation of a hydrogen storage material |
| US6773692B2 (en) * | 2001-08-02 | 2004-08-10 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Method of production of pure hydrogen near room temperature from aluminum-based hydride materials |
| US6680043B2 (en) * | 2001-11-29 | 2004-01-20 | General Motors Corporation | Process for enhancing the kinetics of hydrogenation/dehydrogenation of MAIH4 and MBH4 metal hydrides for reversible hydrogen storage |
| US7556660B2 (en) * | 2003-06-11 | 2009-07-07 | James Kevin Shurtleff | Apparatus and system for promoting a substantially complete reaction of an anhydrous hydride reactant |
| JP2005053731A (ja) * | 2003-08-01 | 2005-03-03 | Taiheiyo Cement Corp | 水素貯蔵体およびその製造方法 |
| US6984746B2 (en) * | 2004-04-05 | 2006-01-10 | Alliant Techsystems Inc. | Method for the production of α-alane |
| KR100922512B1 (ko) * | 2004-09-23 | 2009-10-20 | 제너럴 모터즈 코오포레이션 | 수소 저장 조성물의 제조방법 |
| JP2006142281A (ja) * | 2004-10-20 | 2006-06-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | アルミニウム系ナノ複合触媒、その製造方法、およびそれを用いた水素吸蔵複合材料 |
| US7837976B2 (en) * | 2005-07-29 | 2010-11-23 | Brookhaven Science Associates, Llc | Activated aluminum hydride hydrogen storage compositions and uses thereof |
-
2006
- 2006-05-16 NO NO20062210A patent/NO327822B1/no unknown
-
2007
- 2007-05-15 JP JP2009510908A patent/JP5245168B2/ja active Active
- 2007-05-15 EP EP07747634.9A patent/EP2024277B1/en active Active
- 2007-05-15 WO PCT/NO2007/000173 patent/WO2007133092A1/en active Application Filing
- 2007-05-15 CA CA2636295A patent/CA2636295C/en active Active
- 2007-05-15 KR KR1020087020529A patent/KR101400012B1/ko active IP Right Grant
- 2007-05-15 US US12/223,114 patent/US20100068129A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5245168B2 (ja) | 2013-07-24 |
| EP2024277A4 (en) | 2010-12-22 |
| WO2007133092A1 (en) | 2007-11-22 |
| EP2024277B1 (en) | 2014-06-18 |
| CA2636295A1 (en) | 2007-11-22 |
| KR101400012B1 (ko) | 2014-05-26 |
| CA2636295C (en) | 2012-07-10 |
| US20100068129A1 (en) | 2010-03-18 |
| JP2009537438A (ja) | 2009-10-29 |
| NO20062210L (no) | 2007-11-19 |
| KR20090009190A (ko) | 2009-01-22 |
| EP2024277A1 (en) | 2009-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Callini et al. | Complex and liquid hydrides for energy storage | |
| Graetz et al. | Aluminum hydride as a hydrogen and energy storage material: past, present and future | |
| Morioka et al. | Reversible hydrogen decomposition of KAlH4 | |
| Graetz et al. | Structures and thermodynamics of the mixed alkali alanates | |
| Olsen et al. | Structure and thermal properties of composites with RE-borohydrides (RE= La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Er, Yb or Lu) and LiBH 4 | |
| Graetz et al. | Recent developments in aluminum-based hydrides for hydrogen storage | |
| NO327822B1 (no) | Fremgangsmate for fremstilling av AlH3 og strukturelt relaterte faser, og anvendelse av slikt materiale | |
| Liu et al. | Decomposition behaviour of Mn (BH4) 2 formed by ball-milling LiBH4 and MnCl2 | |
| Janot et al. | Catalyzed KSiH 3 as a reversible hydrogen storage material | |
| Løvvik et al. | Modeling alkali alanates for hydrogen storage by density-functional band-structure calculations | |
| Sørby et al. | The crystal structure and stability of K2NaAlH6 | |
| Bateni et al. | Novel approach for synthesis of Magnesium Borohydride, Mg (BH4) 2 | |
| Eigen et al. | Reversible hydrogen storage in NaF–Al composites | |
| Tang et al. | Hydrogen storage properties of Na–Li–Mg–Al–H complex hydrides | |
| Tena-García et al. | Hydrogen release from LiAlH4/FeCl2 and LiBH4/FeCl2 mixtures prepared in cryogenic conditions | |
| EP1976794B1 (en) | Adjusting the stability of complex metal hydrides | |
| Stavila et al. | Development of on-board reversible complex metal hydrides for hydrogen storage | |
| US10273156B2 (en) | Mechanochemical synthesis of alane | |
| Tena-García et al. | LiAlH4–ZrCl4 mixtures for hydrogen release at near room temperature | |
| Rönnebro | High-pressure techniques for discovering and re-hydrogenation of metal hydride materials | |
| Braga et al. | The catalytic reactions in the Cu–Li–Mg–H high capacity hydrogen storage system | |
| Vasquez et al. | Hydrogen sorption properties of M0. 2Ca0. 8MgH4 (M= Li, Na) | |
| Zhang et al. | Hydrogen production from solid reactions between MAlH4 and NH4Cl | |
| Dovgaliuk | Synthesis, structure and properties of Al-based borohydrides for hydrogen storage | |
| Thomas et al. | Hydride development for hydrogen storage |