用于氢储器的储氢元件的制作方法

本发明涉及包含透氢结构的氢储器和制造层结构的方法。

已知将氢气储存在圆筒形容器中，在该容器中插入金属氢化物/石墨复合材料片。这些片必须在径向上具有高导热能力以散除在氢化 - 放热性嵌入 - 过程中产生的热。在脱氢过程中，必须再供热 - 吸热性操作。由于金属虽然是良好的导热体但它们的氢化物是极差的导热体，必须安置它们以确保经过第二材料的热流动。为此，将金属或金属氢化物与例如石墨混合，在这种情况下石墨承担导热功能。将这种混合物例如轴向压制成圆柱体或片或块或板，并插入容器，尤其是罐。为此，将具有极低密度的膨胀石墨混合物与可氢化金属或金属氢化物混合，以使膨胀石墨通过轴向压制相对于压制方向呈横向/直角取向。这产生相对于压制方向横向的高导热能力。

EP-A-1 348 527、EP-A-2 221 131、EP-A-1 407 877和JP-A-60162702公开了使用成型模具制造部件的方法和装置，其中将至少两种不同组合物的粉末引入成型模具或引入成型模具的模腔。另一些这种类型的方法是例如DE-B-10 2009 005 859、DE-A-10 2010 015 016、DE-T-60 2004 005 070和WO-A-2013/036982中已知的。

从DE-A-10 2011 103 490、DE-T-600 30 221、US-B-6 318 453、US-A-2011/0142752和US-A-2006/0030483中获知另一些储氢方法和构造。

本发明的目的是提供一种材料结构，其中确保热传导，其尤其用于防止脱氢过程中过热或过冷以及随之损失该氢储器的功能。

通过本发明提出具有权利要求1的特征的用于氢储器的储氢元件实现这一目的。有利的特征、实施方案和扩展方案从下列说明书、附图以及从属权利要求中显而易见，其中实施方案的各个特征不限于其。相反，一个实施方案的一个或多个特征可以与另一实施方案的一个或多个特征组合以提供本发明的进一步的实施方案。特别地，各个独立和从属权利要求也可以各自互相组合。独立权利要求的措辞也不应被视为对要求保护的主题的限制。因此可以更换或省略，也可另外补充权利要求措辞的一个或多个特征。也可以以一般化形式使用借助具体实施例引述的特征，或也可以在其它实施例，尤其是用途中使用它们。

根据本发明，该储氢元件包含与具有储氢能力的第一材料热接触的导热材料。在这种情况下，这两种材料互相交错，意味着它们不是彼此靠近的纯粹的层形式。导热的第二材料在子区域中伸入具有储氢能力的第一材料中，即就此而言具有在储氢元件内不同的三维分布。这种三维分布本身又可具有规则的重复结构，但情况不必如此。例如，可以想到，第二材料是薄膜或带，其在一些区段中伸出该薄膜或带的平面。通过导热的第二材料根据本发明的三维分布，其与具有储氢能力的第一材料热接触的表面积因此提高，这带来氢化过程中的良好散热和脱氢过程中的良好供热。

导热的第二材料因此在该压制件内既在X和Y方向上，即在第二材料位置的方向上，也在Z方向上，即在第一和第二材料的几个层的相互叠置方向上延伸。

当第二材料具有螺旋形式时，其不同三维分布特别有利。螺旋或盘旋形式的第二材料可以说是穿透该压制件，并因此在大表面积内与具有储氢能力的第一材料热接触。

在本发明的另一变体中，提供一种氢储器，其具有作为压制的组件包含于该氢储器中并用于含氢气体流过的透氢结构，优选多孔结构。

本发明尤其涉及氢储器的，优选金属氢化物储器的具有良好导热石墨层的层状结构，以使该石墨可以在氢储器的氢化中散除大量的热并在脱氢中供应大量的热。该层状结构的层之一主要具有下列功能的至少之一：主要储氢、主要导热和/或主要传导气体。“主要储氢”、“主要导热”和/或“主要传导气体”的功能被理解为是指各层履行这些功能的至少一个作为在该复合材料压制件的一个区域中的主要任务。例如，一个层可以主要用于储氢，但同时也能够提供至少一定的导热能力。此处可以设定，存在至少一个承担主要导热的其它层，这意味着来自压制的材料复合体的热量大部分经此层导出。在这种情况下，又可以采用主要传导气体的层，经其例如将氢气导入该材料复合体中和例如从中导出氢气。在这种情况下，流经的流体也可夹带热。

术语“氢储器”描述可借助大多保持固有尺寸稳定并且例如为片、块、板或丸粒形式的储氢元件或组件储存氢气的储存容器。这可以使用传统储氢和贮氢的方法进行，例如压缩气体储存，如通过用压缩机压缩而储存在压力容器中，或液化气体储存，如通过冷却和压缩以液化形式储存。另外替代性的储氢形式基于固体或液体，例如金属氢化物储器，如作为氢和金属或合金之间的化学化合物储存，或吸附储存，如氢气吸附储存在高度多孔材料中。此外，为了贮存和输送氢气，还可行的是暂时将氢键合到有机物质上以产生可不经加压储存的液体化合物（所谓的“化学键合氢”）的氢储器。

“元件”和“组件”各自是指具有储存能力的任意几何的部件，其例如为片、圆柱体、块或板等形式。将一个或多个这种类型的预制储氢部件安置在氢储器的（压力）容器中。

术语“层”描述的是，布置优选一种材料，也可两种或更多种材料的层，且这些材料层可与它们的直接环境分界。例如，可以相继以松散形式彼此叠加地堆积不同材料，以使相邻层彼此直接接触。在一个优选实施方案中，可氢化的层与导热层直接相邻布置，以使在吸收氢气和/或释放氢气时产生的热可从该可氢化材料直接释放到相邻层中。

层之一可以例如通过喷涂制造。适用于此用途的方法的一个实例是在其它行业中以名称“湿粉末喷涂”为人所知的方法。在本公开中例如参考文章"Wet powder spraying - a process for the production of coatings", A. Ruder, H. P. Buchkremer, H. Jansen, W. Malléner, D. Stöver，发表在"Surface and Coatings Technology"中，第53卷，第1期，1992年7月24日，第71-74页。此外，WO-A-2008 006 796揭示了可以如何加工材料。但是，在此没有使用可氢化材料，更不用说制造氢储器或用于其的层。但是，原则上，此文献也显示如何实现喷涂。其中同样提及了其它成层方法。除喷涂外，还可以进行电化学性质的沉积以获得所需成层。也可以例如借助丝网印刷成层。

上文提及的和任选还将提及的出版物和参考文献的内容经此引用并入本专利申请的主题中。

可形成层的另一可能方式设定，优选将经表面涂覆的纤维合并形成束。例如拉伸这些束，然后切割以获得例如包含短纤维的层。该表面涂层优选是透氢的。如果该纤维的材料是储氢的，该涂层尤其可形成抗氧化保护。

优选提供一种氢储器，其在彼此分开的位置包含第一材料和第二材料，它们各自形成彼此相邻，优选彼此紧靠的独立层，其中第一材料包含主要储氢材料，第二材料是主要导热材料，其中该主要导热材料优选从储氢元件的内部向外延伸。

该氢储器的一个扩展方案例如设定，在第一和第二层之间形成梯度，沿其通过第一和第二材料的各自材料含量（密度含量）的变化实现从第一层向第二层的过渡。

在它们尚未进一步加工，例如尚未压制铺设在一起时，可以例如通过在第一和第二层的材料中移动一个杆（Stab），在几个杆的情况下借助梳或通常借助具有另一几何的作用元件带来梯度。通过有针对性的梯度形成，尤其成功地可以在第一和第二材料之间提供大的传热面积。

该氢储器的另一实施方案具有核壳结构形式的组件，其中核包含第一材料，壳包含与其不同的第二材料，其中第一材料和/或第二材料包含储氢材料，其中该组件优选选自粉末、颗粒、薄片、纤维和/或其它几何。

该储氢元件更优选包含配置成至少透氢的聚合物形式的壳的第二材料。

也可以设定，该储氢组件具有其中核包含主要导热材料且壳包含主要储氢材料的结构。

一个扩展方案设定，核包含主要储氢材料且壳包含主要导热材料，其中该导热材料是透氢的。

优选地，该储氢材料具有防止储氢材料氧化的透氢涂层，其中该涂层优选是储氢的。这一涂层可替代地用于防止氧化或除此之外用于粘结，即用于例如以颗粒形式存在的可氢化材料的机械结合。

通过使用至少一种聚合物，该基质可赋予该材料良好的光学、机械、热和/或化学性质。例如，通过该聚合物，该氢储器可具有在没有该聚合物时否则不可能实现的良好的温度稳定性、对周围介质的耐受性（抗氧化性、耐腐蚀性）、良好的传导性、良好的氢气吸收和储存能力或其它性质，例如机械强度。也可以使用例如不能储氢但能够巨大膨胀的聚合物，例如聚酰胺或聚乙酸乙烯酯。

根据本发明，该聚合物可以是均聚物或共聚物。共聚物是由两种或更多种不同类型的单体单元构成的聚合物。由三种不同单体构成的共聚物被称作三元共聚物。根据本发明，该聚合物例如也可包括三元共聚物。

该聚合物（均聚物）优选具有除碳和氢外优选另外包含至少一个选自硫、氧、氮和磷的杂原子的单体单元，以使所得聚合物，不同于例如聚乙烯，不是完全非极性的。也可以存在至少一个选自氯、溴、氟、碘和砹的卤素原子。该聚合物优选是共聚物和/或三元共聚物，其中至少一种单体单元除碳和氢外另外包含至少一个选自硫、氧、氮和磷的杂原子和/或存在至少一个选自氯、溴、氟、碘和砹的卤素原子。也可能两种或更多种单体单元具有相应的杂原子和/或卤素原子。

该聚合物优选对储氢材料具有粘附性质。这意味着其很好粘附到储氢材料本身上并因此形成甚至在如储氢过程中出现的应力下也稳定粘附到储氢材料上的基质。

该聚合物的粘附性质能使够该材料稳定引入氢储器中并使该材料经尽可能长的时期，即经数个氢气储存和氢气释放周期定位在氢储器中的特定位置处。一个周期描述单次氢化和随后脱氢的操作。该储氢材料应优选稳定至少500个周期，尤其至少1000个周期，以能够经济地使用该材料。“稳定”在本发明中是指可储存的氢气量和氢气储存速度甚至在500或1000个周期后也基本相当于开始使用该氢储器时的值。特别地，“稳定”是指将可氢化材料至少大致保持在氢储器内的其最初引入该储器的位置。“稳定”应尤其被理解为在周期过程中不发生其中较细颗粒与较粗颗粒分离并从中除去的分离效应。

本发明的储氢材料尤其是低温储氢材料。在储氢过程（这是放热过程）中，因此出现最多150℃的温度。用于相应储氢材料的基质的聚合物因此必须在这些温度下稳定。优选的聚合物因此直至180℃的温度，尤其直至165℃的温度，尤其直至145℃也不分解。

特别地，该聚合物是具有100℃或更高，尤其是105℃或更高，但小于150℃，尤其小于140℃，特别是135℃或更小的熔点的聚合物。优选地，根据ISO 1183在20℃下测定的该聚合物的密度为0.7克/立方厘米或更大，尤其是0.8克/立方厘米或更大，优选0.9克/立方厘米或更大，但最大1.3克/立方厘米，优选不大于1.25克/立方厘米，尤其是1.20克/立方厘米或更小。根据ISO 572的拉伸强度优选为10 MPa至100 MPa，尤其是15 MPa至90 MPa，更优选15 MPa至80 MPa。根据ISO 527的拉伸弹性模量优选为50 MPa至5000 MPa，尤其是55 MPa至4500 MPa，更优选60 MPa至4000 MPa。已经发现，令人惊讶地，具有这些机械性质的聚合物特别稳定并具有良好可加工性。特别地，它们能实现基质和嵌在其中的可氢化材料之间的稳定粘结，以使可氢化材料经多个周期长久保持在氢储器内的相同位置。这实现该氢储器的长使用寿命。

更优选地，在本发明中，该聚合物选自EVA、PMMA、EEAMA和这些聚合物的混合物。

EVA（乙酸乙烯酯）是指具有2重量%至50重量%乙酸乙烯酯含量的一类由乙烯和乙酸乙烯酯构成的共聚物。较低乙酸乙烯酯含量导致形成硬质薄膜，而较高含量导致该聚合物的更大粘附性。典型EVA在室温下是固体并具有最多750%的拉伸应变。此外，EVA是应力开裂耐受的。EVA具有下列通式(I):

。

EVA在本发明中优选具有0.9克/立方厘米至1.0克/立方厘米的密度（根据ISO 1183）。根据ISO 527的屈服应力尤其为4至12 MPa，优选5 MPa至10 MPa，特别是5至8 MPa。尤其合适的是具有大于12 MPa，尤其大于15 MPa且小于50 MPa，尤其小于40 MPa，特别是25 MPa或更小的拉伸强度（根据ISO 527）的那些EVA。断裂伸长率（根据ISO 527）尤其为> 30%或> 35%，特别> 40%或45%，优选> 50%。拉伸弹性模量优选为35 MPa至120 MPa，特别是40 MPa至100 MPa，优选45 MPa至90 MPa，尤其是50 MPa至80 MPa。合适的EVA例如由Axalta Coating Systems LLC公司以Coathylene^® CB 3547商品名出售。

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是具有下列结构通式(II)的合成透明热塑性塑料:

。

根据摩尔质量，玻璃化转变温度为大约45℃至130℃。软化温度优选为80℃至120℃，尤其是90℃至110℃。该热塑性共聚物以其耐候性、耐光性和耐UV辐射性为特征。

PMMA在本发明中优选具有0.9至1.5克/立方厘米（根据ISO 1183），尤其是1.0克/立方厘米至1.25克/立方厘米的密度。尤其合适的是具有大于30 MPa，优选大于40 MPa，尤其大于50 MPa且小于90 MPa，尤其小于85 MPa，特别是80 MPa或更小的拉伸强度（根据ISO 527）的那些PMMA。断裂伸长率（根据ISO 527）尤其为< 10%，特别< 8%，优选< 5%。拉伸弹性模量优选为900 MPa至5000 MPa，优选1200至4500 MPa，尤其是2000 MPa至4000 MPa。合适的PMMA例如由Ter Hell Plastics GmbH, Bochum, 德国公司以商品名7M Plexiglas®丸粒出售。

EEAMA是由乙烯、丙烯酸酯和马来酸酐单体单元构成的三元共聚物。EEAMA根据摩尔质量具有大约102℃的熔点。其优选具有1.0克/立方厘米或更小且0.85克/立方厘米或更大的在20℃下的相对密度（DIN 53217/ISO 2811）。合适的EEAMA例如由Axalta Coating Systems LLC公司以Coathylene^® TB3580商品名出售。

该复合材料优选基本包含储氢材料和基质。基于该复合材料总重量计的基质重量含量优选为10重量%或更小，尤其是8重量%或更小，更优选5重量%或更小，并优选为至少1重量%，尤其是至少2重量%至3重量%。希望的是将基质的重量含量保持为尽可能低。即使该基质能够储氢，储氢能力也不像储氢材料本身那样显著。但是，需要该基质以一方面使任选发生的储氢材料的氧化保持为低或完全避免，并确保该材料的颗粒之间的粘结。

该基质优选是具有低结晶度的聚合物。通过该聚合物的结晶度可明显改变材料的性质。部分结晶的材料的性质由该聚合物的结晶和非晶区两者决定。因此，可以看出与同样由多种物质形成的复合材料的一定的关系。例如，该基质的膨胀能力随密度提高而降低。

该基质也可以呈预浸料的形式。预浸料是“预浸渍的纤维”的英文缩写，对于德语而言为“预浸渍的纤维”。预浸料是用聚合物预浸渍的织物半成品，其在温度和压力下固化以制造部件。合适的聚合物是具有高粘性但未聚合的热固性塑料基质的那些。根据本发明优选的聚合物也可以呈预浸料的形式。

包含于预浸料中的纤维可作为纯单向层、作为织物或网格布（Gelege）存在。该预浸料根据本发明也可以粉碎并以薄片或碎屑形式与可氢化材料一起加工以产生复合材料。

根据本发明，该聚合物可以是与可氢化材料接触的液体形式。此处“液体”是指该聚合物是熔融的。但是，根据本发明还包括该聚合物溶解在合适的溶剂中，在这种情况下在制成该复合材料后例如通过蒸发再除去溶剂。但是，该聚合物也可以是与可氢化材料混合的丸粒形式。通过压实该复合材料，该聚合物软化以形成基质，在该基质中嵌入有可氢化材料。如果该聚合物以粒子，即丸粒形式使用，它们优选具有30微米至60微米，尤其是40微米至45微米的x₅₀粒度（体积基粒度）。x₉₀粒度尤其是90微米或更小，优选80微米或更小。

该可氢化材料可以吸收氢气并且如果需要，再释放氢气。在一个优选实施方案中，该材料包含任意三维构造的微粒材料，如颗粒、丸粒、纤维，优选短切纤维、薄片和/或其它几何。特别地，该材料也可呈板材或粉末状的形式。在这种情况下，该材料不必具有均匀构造。相反，该构造可以是规则或不规则的。颗粒在本发明中是例如几乎球形的颗粒，同样如具有不规则的有角外形的颗粒。表面可以是光滑的，但该材料的表面也可以粗糙和/或具有不平整和/或凹处和/或凸起。根据本发明，氢储器可包含呈仅一种特定三维构造的材料，以使该材料的所有颗粒具有相同的空间维度。但是，该氢储器也可以包含呈不同构造/几何的材料。由于该材料的许多不同的几何或构造，该材料可用于许多不同的氢储器。

该材料优选包含中空体，例如具有一个或多个空腔和/或具有中空形状的颗粒，例如中空纤维或具有中空通道的挤出体。术语“中空纤维”描述在横截面中具有一个或多个连续空腔的圆柱形纤维。通过使用中空纤维，可以组合许多中空纤维以产生中空纤维膜，由此可由于高孔隙率促进吸收和/或从该材料释放氢气。

该可氢化材料优选具有双峰粒度分布。由此可以实现可氢化材料在氢储器中的更高堆积密度和因此更高密度，由此提高储氢容量，即该储器中可储存的氢气量。

根据本发明，该可氢化材料可包含至少一种可氢化金属和/或至少一种可氢化金属合金，优选由其构成。

所用的其它可氢化材料可以是：

- 碱土金属和碱金属铝氢化物（alanate），

- 碱土金属和碱金属硼氢化物，

- 金属有机骨架（MOFs）和/或

- 包合物，

和当然，各材料的各组合。

根据本发明，该材料还可包含不可氢化的金属或金属合金。

根据本发明，该可氢化材料可包含低温氢化物和/或高温氢化物。术语“氢化物”是指可氢化材料，无论其是氢化形式或是非氢化形式。低温氢化物优选在-55℃至180℃，尤其是-20℃至150℃，特别是0℃至140℃的温度范围内储氢。高温氢化物优选在从280℃起和更大，尤其是从300℃起和更大的温度范围内储氢。在所提到的温度下，该氢化物不仅能储存氢气，还可释放氢气，即能够在这些温度范围内起作用。

在本文中描述“氢化物”时，这被理解为是指以其氢化形式以及其非氢化形式的可氢化材料。根据本发明，在氢储器的制造中，可以使用以其氢化或非氢化形式的可氢化材料。

关于氢化物和它们的性质，在本公开中参考S. Sakietuna等人, International Journal of Energy, 32 (2007), 第1121-1140页中的表1至4。

储氢（氢化）可以在室温下进行。氢化是放热反应。可以散除生成的反应热。相反，为了脱氢，必须以热形式向该氢化物供应能量。脱氢是吸热反应。

例如，可以设定，低温氢化物与高温氢化物一起使用。例如，可以根据一个实施方案设定，例如，低温氢化物和高温氢化物在第二区域的层中混合提供。它们也可以各自彼此分开地布置在不同层或区域中，尤其也在不同的第二区域中。例如，可以设定，第一区域布置在这些第二区域之间。另一实施方案设定，第一区域具有分布在基质中的低温和高温氢化物的混合物。也可行的是，不同的第一区域包含低温氢化物或高温氢化物。

该可氢化材料优选包含选自镁、钛、铁、镍、锰、镍、镧、锆、钒、铬或两种或更多种这些金属的混合物的金属。该可氢化材料还可具有包含所述金属中至少一种的金属合金。

该可氢化材料（储氢材料）更优选包含至少一种能在150℃或更低的温度下，尤其在-20℃至140℃，尤其是0℃至100℃的温度下储存氢气并再释放氢气的金属合金。所述至少一种金属合金在此优选选自AB₅类型、AB类型和/或AB₂类型的合金。A和B在此各自是指彼此不同的金属，其中A和/或B尤其选自镁、钛、铁、镍、锰、镍、镧、锆、钒和铬。指数代表各合金中的金属的化学计量比。根据本发明，此处的合金可被外来原子掺杂。根据本发明，掺杂程度可以为A和/或B的最多50原子%，尤其最多40原子%或最多35原子%，优选最多30原子%或最多25原子%，特别是最多20原子%或最多15原子%，优选最多10原子%或最多5原子%。可以例如用镁、钛、铁、镍、锰、镍、镧或其它镧系元素、锆、钒和/或铬进行掺杂。在此可以用一种或多种不同的外来原子进行掺杂。AB₅类型的合金可容易地活化，这意味着活化所需的条件类似于在氢储器运行中的那些。它们另外具有比AB或AB₂类型的合金更高的延性。相反，AB₂或AB类型的合金具有比AB₅类型的合金更高的机械稳定性和硬度。在此可以提到例如FeTi作为AB类型的合金、TiMn₂作为AB₂类型的合金和LaNi₅作为AB₅类型的合金。

该可氢化材料（储氢材料）更优选包含至少两种可氢化合金的混合物，强壮至少一种合金是AB₅类型且第二种合金是AB类型和/或AB₂类型的合金。AB₅类型的合金的含量尤其是可氢化材料的总重量的1重量%至50重量%，尤其是2重量%至40重量%，更优选5重量%至30重量%，特别是5重量%至20重量%。

该可氢化材料（储氢材料）优选是微粒形式（颗粒、粒子）。

该粒子尤其具有20微米至700微米，优选25微米至500微米，特别是30微米至400微米，尤其是50微米至300微米的粒度x₅₀。x₅₀是指50%的粒子具有等于或小于所述值的中值粒度。借助激光衍射测定粒度，但也可通过例如筛析进行。中值粒度在本情况中是基于重量的粒度，强壮基于体积的粒度在本情况中相同。此处给出可氢化材料在首次发生氢化前的粒度。在储氢过程中，在该材料内出现应力，这可导致在若干个周期的过程中x₅₀粒度降低。

优选地，可氢化材料在如此稳固地结合在基质中，以使得其在储氢时变碎。因此优选使用颗粒作为可氢化材料，其在基质保持至少主要部分无损时碎裂。这一结果是令人惊讶的，因为认为该基质在由于可氢化材料在储氢过程中的体积增加而膨胀时更可能倾向于碎裂，当由于该体积增加而极大膨胀时。目前认为，由于结合在基质内，当体积增加时，作用于颗粒的外力与由该体积增加引起的颗粒内的应力一起造成碎裂。在结合到基质中的聚合物材料中时，可以特别清楚地发现颗粒的碎裂。由聚合物材料构成的基质能使这样碎裂的颗粒也保持在稳定的固定位置。

试验此外显示，在该基质中利用粘合剂，尤其是胶粘剂固定这些颗粒的情况下，实现在基质内特别好的固定就位。粘合剂含量可以优选为基质体积的2体积%至3体积%。

优选地，基于开始时和100次储存操作后的x₅₀粒度，由于储氢造成的颗粒碎裂，粒度变化0.6的系数，更优选0.4的系数。

例如，可以设定，低温氢化物与高温氢化物一起使用。例如，根据本发明的一个实施方案设定，例如，低温氢化物和高温氢化物在该储氢元件的第二区域的层中混合提供。它们也可以各自彼此分开地布置在不同层中，尤其是还在该储氢元件的一个相同层的不同区域中。例如，可以设定，在这些区域之间设置另一区域。另一实施方案设定，一个区域包含分布在基质中的低温和高温氢化物的混合物。还可行的是，该元件的不同区域包含低温氢化物或高温氢化物。

本发明的另一实施方案设定，该氢储器具有高温氢化物容器和低温容器。高温氢化物可生成高于350℃的温度，其必须散除。这种热被极快释放并可例如用于加热与储氢元件热相连的组件。所用高温氢化物可以例如是基于钛的金属粉末。相反，低温氢化物呈现在优选-55℃至155℃的范围内，尤其优选在80℃至140℃的温度范围内的温度。低温氢化物是例如Ti_0.8Zr_0.2CrMn或Ti_0.98Zr_0.02V_0.43Cr_0.05Mn_1.2。一个实施方案设定，将氢气从高温氢化物容器转移至低温氢化物容器，或相反，并在每种情况下储存在其中。例如并属于本专利申请的公开，为此参考DE-C 36 39 545。

此外，例如，可以使用碳基质作为基质，在其中嵌入低温氢化物。例如，可在http://dspace.library.uu.nl/handle/1874/256764下检索的J. Gao著的名称为“Carbon matrix confined sodium alanate for reversible hydrogen storage”的Utrecht大学毕业论文揭示了如何能够使所用的可氢化材料与基质互相匹配，以致也可以在较低温下操作储氢元件。关于氢化物和它们的性质，参考B. Sakietuna等人, International Journal of Energy, 32 (2007), 第1121-1140页中的表1至4。这两个出版物或参考文献都经此引用并入本专利申请的公开中。

此外提出，通过使用特定填充技术将储氢材料，优选氢化物，和导热材料，如石墨的层装入成型模具以随后产生压制在一起的夹层结构（其中石墨又承担导热）来基本替代膨胀石墨。为此，可以例如使用导热金属粉末、和/或正常的天然石墨，其透镜状颗粒在填充时优选呈水平取向，以致可以良好地利用在六方晶格结构的方向上的良好导热。或者，可以使用轧制膨胀石墨的薄膜或薄膜件或这种材料的薄片或石墨织物。同时，可以在它们之间装入保持多孔的材料层作为气体传导层并也压制在一起。

特别地，可以将至少第一和第二材料一起但彼此分开地装入成型模具的模腔，同时填充这一模腔，其中模腔和要供入的第一和第二材料之间发生相对运动。由此可以制造不同的图案，例如波状层、螺旋几何和螺杆几何等。

模腔的另外的填充例如在具有下压头和上压头的压制模腔中进行。例如，该模腔的填充可以逐层进行，其中例如在每个新的或每二个或每三个新的层之后借助上和下压头立即压实。这实现例如主要导热材料和主要储氢材料的特别紧密的结合。

根据本发明的另一想法，提出一种制造储氢元件，优选如上所述的储氢元件的方法，其中将储氢材料和导热材料的分开的层装入压制模具，将它们压制在一起以生成夹层结构，其中在该夹层结构用作储氢元件时，该导热材料承担优选在相对于该储氢元件的层的相互叠置方向横向的方向上导热。

本发明的方法根据一个实施方案设定，使用金属粉末和/或正常的天然石墨作为导热材料，其中在使用正常的天然石墨时，其透镜状颗粒在填充过程中优选呈水平取向，以致可以利用在该石墨结构的六方晶格结构的方向上的导热。

本发明的方法的另一实施方案设定，或者或另外，将一个或多个轧制膨胀石墨的薄膜、轧制膨胀石墨的薄片和/或石墨织物作为导热材料引入该夹层结构。

还可以设定，将一个或多个保持多孔的材料层作为气体传导层引入该夹层结构并压制在一起。

在本发明的一个扩展方案中同样可以设定，彼此分开地压制多个夹层结构，然后布置在一个共同的容器中。

优选借助压机，例如旋转压机（Rundläuferpresse）或回转压机（Umlaufpresse）压实这些层。旋转压机的原理是例如DE-B-10 2010 005 780以及DE-B-10 2005 019 132中已知的。在各自情况下提出的装置也可用于制造氢储器的层。

优选将第一和第二层压制在一起并形成夹层结构。可以例如借助上压头和下压头通过压力实现压制。此外，可以通过等静压制来实现压制。等静压制法基于压力在液体和气体中在所有方向上均匀传播并在到达的面积上生成力（其大小与这些面积成正比）的物理定律。可以将待压制的材料引入例如压制设备的压力容器中的橡胶模具。在压力容器中经液体从所有方向上作用于橡胶模具的压力均匀地压缩包围的材料（至少第一和第二层）。也可以将包含至少第一和第二层的预成型体插入等静压机，例如液体中。通过施加优选在500至6000巴的高压，可以制造夹层结构。等静压制中的高压能够例如产生该复合材料中的新材料性质。

另外可以设定，或者或另外，将一个或多个轧制膨胀石墨的薄膜、轧制膨胀石墨的薄片和/或石墨织物作为导热材料引入该夹层结构。

另一实施方案设定，将一个或多个保持多孔的材料层作为气体传导层引入该夹层结构并一起压制。优选地，彼此分开地压制多个夹层结构，然后布置在一个共同的容器中。

其它有利的实施方案及特征从下列附图和相应的描述中显而易见。从附图和描述中显而易见的各个特征仅是示例性的并且不限于各自的实施方案。相反，来自一个或多个附图的一个或多个特征可以与来自上文的描述的其它特征组合以提供进一步的实施方案。因此，这些特征不以限制性方式而是仅作为实例给出。

图1显示具有交替层的氢储器的部分的示意图

图2显示另一氢储器的部分的示意图，或根据图1的氢储器的另一部分，其示意性显示具有非平面的3D形式的另一种层布置，和

图3显示示意性描绘的第一和第二层，它们具有梯度。

图1显示氢储器1的层堆叠体的局部的示意图，其具有多个由一个或多个储氢组件构成的圆柱形重复层序。例如，第一层2、第二层3和第三层4各自交替布置。如这一实例中所示，第一层2包含例如储氢材料，第二层3包含散热材料且第三层4包含透气材料作为气体传导层。通过压制，尤其是等静压制实现，特别是在导热层和储氢层之间存在非常密切的接触。

图2显示另一或相同氢储器的局部5，其示意性显示非平面的另一种层布置。如上文阐述，材料供应例如可以如下这样，以实施模腔和材料供应之间的相对运动。由此，如所示，螺旋层可以在包围其的支承层中生成。也可以沿模腔的轴生成其它几何。该螺旋层具有导热和/或气体传导性质。为了制造螺旋结构或另一结构，优选使用如例如DE 10 2014 006 374中公开的装置和方法，在本公开中以其为参考。

图3显示具有第一层7和第二层8的压制的夹层结构6的局部。在第一层7和第二层8之间，借助拉过这两个层的物体引入凹槽9，其导致在该夹层结构中形成梯度10。通过较精细的细线指示梯度形成。通过在新引入进一步的成层材料之前这两个层的随后压制，成功地特别强地“保障”该夹层结构中的梯度。

本发明和本发明的各种实施方案从下文给出的特征组中显而易见，其中可以将一个组的各个特征与其它组的各个特征和/或与本发明的上述描述中公开的其它实施方案和配置的特征组合（补充和省略）。

1. 氢储器，其包含作为组件包含于该氢储器中并用于含氢气体流过的透氢结构，优选多孔结构。

2. 优选根据第1点的氢储器，其特征在于其在彼此分开的位置包含第一材料和第二材料，它们各自形成彼此相邻，优选彼此紧靠的单独的层，其中第一材料包含主要储氢材料，第二材料是主要导热材料，其中所述主要导热材料优选从氢储器的内部延伸到氢储器的外部。

3. 根据第1或2点的氢储器，其特征在于在第一和第二层之间形成梯度，沿其通过第一和第二材料的各自材料含量的变化实现从第一层向第二层的过渡。

4. 优选根据第1、2或3点的氢储器，其特征在于所述氢储器具有核壳结构形式的组件，其中核包含第一材料，壳包含与其不同的第二材料，其中第一材料和/或第二材料包含储氢材料，其中所述组件优选选自粉末、丸粒、薄片、纤维和/或其它几何。

5. 根据第4点的氢储器，其特征在于所述壳的第二材料包含配置成至少透氢的聚合物。

6. 根据第4或5点的氢储器，其特征在于所述核包含主要导热材料且所述壳包含主要储氢材料。

7. 根据第3点的氢储器，其特征在于所述核包含主要储氢材料且所述壳包含主要导热材料，其中所述导热材料是透氢的。

8. 根据上述任一点的氢储器，其特征在于所述储氢材料具有防止储氢材料氧化的透氢涂层，其中所述涂层优选是储氢的。

9. 制造氢储器，优选根据上述任一点的氢储器的方法，其中将包含储氢材料和导热材料的分开的层装入压制模具，将它们压制在一起以生成夹层结构，其中在所述夹层结构用作氢储器时，所述导热材料承担优选在所述氢储器的导热层的延伸方向上的导热。

10. 根据第9点的方法，其特征在于使用金属粉末和/或正常的天然石墨作为导热材料，其中在使用正常的天然石墨的情况下，优选其透镜状颗粒在填充时优选呈水平取向，以致可以利用在石墨结构的六方晶格结构的方向上的导热。

11. 根据第9或10点的方法，其特征在于，或者或另外，将一个或多个轧制膨胀石墨的薄膜、轧制膨胀石墨的薄片和/或石墨织物作为导热材料引入所述夹层结构。

12. 根据上述任一点的方法，其特征在于可以将一个或多个保持多孔的材料层作为气体传导层引入所述夹层结构并压制在一起。

13. 根据上述任一点的方法，其特征在于彼此分开地压制多个夹层结构，然后布置在一个共同的容器中。

14. 根据上述任一点的方法，其特征在于借助旋转压缩或回转压机压实这些层。

15. 根据上述任一点的方法，其特征在于等静压制这些层。

16. 根据上述任一点的方法，其特征在于至少一种低温氢化物和/或高温氢化物用于所述储氢材料。

附图标记列表

1 储氢元件

2 储氢元件的第一层

3 储氢元件的第二层

4 储氢元件的第三层

5 氢储器的部分

6 夹层结构

7 夹层结构的第一层

8 夹层结构的第二层

9 凹槽

10 夹层结构中的梯度形成。