新型氨基储氢材料CaCl2的性能研究

doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01059

无机材料学报

新型氨基储氢材料CaCl₂的性能研究

林仁波, 刘永锋, 高明霞, 王建辉, 葛红卫, 潘洪革

浙江大学材料科学与工程系, 杭州 310027

收稿日期:2007-11-27 修回日期:2008-02-25 出版日期:2008-09-20 网络出版日期:2008-09-20

Investigation on Performances of the Novel Ammonia-based Hydrogen Storage Material CaCl₂

LIN Ren-Bo, LIU Yong-Feng, GAO Ming-Xia, WANG Jian-Hui, GE Hong-Wei, PAN Hong-Ge

Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China

Received:2007-11-27 Revised:2008-02-25 Published:2008-09-20 Online:2008-09-20

摘要/Abstract

摘要： 研究了工作温度、起始氨压和球磨处理对无水CaCl₂的吸放氨性能的影响. 结果发现, 球磨2h样品在温度20℃和氨压0.55MPa的条件下, 15min内即可完全氨化, 形成CaCl₂(NH₃)₈, 其吸氨量可达55.1wt%, 相当于储氢量9.72wt%. CaCl₂(NH₃)₈在20～300℃的范围内可通过三步反应实现完全脱氨, 脱氨反应受温度和压力控制, 其中6个NH₃分子在常温、常压下即可脱附. 如果与NH₃分解催化剂联用, 可能是一种较好的以NH₃为介质的高容量储氢材料. 进一步研究表明, 较高的工作温度和起始氨压可以提高CaCl₂的吸氨动力学性能, 而球磨时间的增加可以显著降低其放氨工作温度, 提高其放氨动力学性能.

关键词: 储氢材料, 燃料电池, 金属氯化物, 吸放氨性能

Abstract: Ammonia absorption/desorption properties of CaCl₂ and effects of the operation temperature, starting pressure and ball milling treatment were investigated. The post-2h milled sample can be fully ammoniated to form CaCl₂(NH₃)₈ within 15min under 20℃ and 0.55MPa, and the ammonia storage capacity is 55.1wt%, equivalent to be 9.72 wt% of hydrogen. NH₃ can be desorbed from CaCl₂(NH₃)₈ in the temperature range from 20℃ to 300℃ with three stages controlled by temperature and pressure. Six NH₃ molecules can be desorbed at ambient temperature and pressure. Combined with NH₃ decomposition catalyst, CaCl₂ may be one of promising ammonia-based hydrogen storage materials with high capacity. Further investigations indicate that higher operation temperature and starting pressure can improve the ammonia absorption kinetics of CaCl₂, and prolonging ball-milling time can decrease the operation temperature for ammonia desorption of CaCl₂(NH₃)₈ and improve its ammonia desorption kinetics.

Key words: hydrogen storage materials, fuel cell, metal chloride, ammonia absorption/desorption

中图分类号:

TB321
O611

林仁波,刘永锋,高明霞,王建辉,葛红卫,潘洪革. 新型氨基储氢材料CaCl₂的性能研究[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.01059.

LIN Ren-Bo,LIU Yong-Feng,GAO Ming-Xia,WANG Jian-Hui,GE Hong-Wei,PAN Hong-Ge. Investigation on Performances of the Novel Ammonia-based Hydrogen Storage Material CaCl₂[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.01059.

[1]	郭天民, 董江波, 陈正鹏, 饶睦敏, 李明飞, 李田, 凌意瀚. 中温固体氧化物燃料电池的高熵双钙钛矿阴极材料: 兼容性与活性研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(6): 693-700.
[2]	姚仪帅, 郭瑞华, 安胜利, 张捷宇, 周国治, 张国芳, 黄雅荣, 潘高飞. 原位负载Pt-Co高指数晶面催化剂的制备及其电催化性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(1): 71-78.
[3]	樊帅, 金天, 张山林, 雒晓涛, 李成新, 李长久. Li₂O烧结助剂对固体氧化物燃料电池LSGM电解质烧结特性及离子电导率的影响[J]. 无机材料学报, 2022, 37(10): 1087-1092.
[4]	曹丹,周明扬,刘志军,颜晓敏,刘江. 阳极支撑质子导体电解质固体氧化物燃料电池的制备及其性能研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(9): 1047-1052.
[5]	夏天, 孟燮, 骆婷, 占忠亮. 固体氧化物燃料电池La_xSr_2-3_x_/2Fe_1.5Ni_0.1Mo_0.4O_6-_δ阳极性能研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(5): 617-622.
[6]	罗燚,冯军宗,冯坚,姜勇刚,李良军. 新型碳材料质子交换膜燃料电池Pt催化剂载体的研究进展[J]. 无机材料学报, 2020, 35(4): 407-415.
[7]	李亚辉, 张建峰, 曹惠杨, 张欣, 江莞. 二维碳化钛/碳纳米管负载铂钌粒子的制备及电催化性能研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(1): 79-85.
[8]	李凯, 李霄, 李箭, 谢佳苗. 基于应力分析Ni-Fe合金支撑固体氧化物燃料电池结构稳定性研究[J]. 无机材料学报, 2019, 34(6): 611-617.
[9]	汪维, 苑莉莉, 丘倩媛, 周明扬, 刘美林, 刘江. 流延法制备单片式直接碳固体氧化物燃料电池组及其性能研究[J]. 无机材料学报, 2019, 34(5): 509-514.
[10]	夏天, 孟燮, 骆婷, 占忠亮. Ca掺杂Sr₂Fe_1.5Mo_0.5O_6-_δ材料的合成与作为对称固体氧化物燃料电池电极催化剂的性能研究[J]. 无机材料学报, 2019, 34(10): 1109-1114.
[11]	郭瑞华, 莫逸杰, 安胜利, 张捷宇, 周国治. 氧化铈空心球可控合成及其对Pt基催化剂电催化性能的影响[J]. 无机材料学报, 2018, 33(7): 779-786.
[12]	谢仰恩, 王丁玲, 马兆昆, 宋怀河, XUPei. 微生物燃料电池Fe-N掺杂炭黑阴极催化剂性能研究[J]. 无机材料学报, 2018, 33(3): 295-300.
[13]	张欣, 张建峰, 杨水仙, 曹惠杨, 黄华杰, 江莞. 碳纳米管复合二维碳化钛负载钯粒子电催化性能研究[J]. 无机材料学报, 2018, 33(2): 206-212.
[14]	孙丽美, 石乐乐, 张帅帅, 张益佳, 李增辉, 何乌日嘎木拉. Pd_n-Fe纳米合金作为Mg-H₂O₂半燃料电池阴极研究[J]. 无机材料学报, 2018, 33(1): 81-86.
[15]	翟春阳, 孙明娟, 杜玉扣, 朱明山. 贵金属/半导体光电阳极在直接甲醇燃料电池中的应[J]. 无机材料学报, 2017, 32(9): 897-903.

新型氨基储氢材料CaCl₂的性能研究

Investigation on Performances of the Novel Ammonia-based Hydrogen Storage Material CaCl₂

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价