专利名称：超级活性炭/合金复合材料的储氢方法
技术领域：
本发明涉及一种新型储氢材料，属于氢气的规模化储存与输送技术。
背景技术：
氢气是最清洁燃料，并且是可持续使用的能源。以氢为燃料的燃料电池电动汽车实现了零排放，是世界汽车工业大力开发的技术。到目前为止，只有氢气在车辆上的储存问题还没有很好的解决方案。氢气的液化储存技术因成本高而不能作为永久的解决办法，高压压缩储存的能量密度低，且压力过高。合金储氢有诸多优点，特别是储存的氢气可以达到或超过液氢密度，并且有的合金可在常温下实现吸放氢，其要害在于合金的自重过大因此往往不适于车辆或更大规模的应用。利用高比表面积的超级活性炭低温吸附储氢，具有储量大、自重小，吸放氢动力学性能好、吸附剂寿命长久等诸多优点，但需以液氮为冷源冷却活性炭。液氮的使用为不利因素。基于这种状况，提出本专利发明。
发明内容
鉴于目前储氢技术存在的问题，本发明提出一种在较低压力、接近常温条件下利用复合材料的储氢方法。针对超级活性炭比重小但在近常温条件下吸附容量低、合金吸氢量大但比重高的特点，将二者组合成复合储氢材料，在接近常温条件下，将氢在活性炭上的吸附与在合金中的吸收结合起来，以适当的活性炭/合金组合比，实现在容许的储氢材料自重条件下，达到最大的储氢密度。
本发明是通过下述方案加以实现的。将高比表面积活性炭(2000-4000m2/g)与常温或低于常温下吸氢量大、吸放氢条件温和、氢/金属原子比可达2-3的镧镍系、铁钛系等储氢合金混合作为储气介质。活性炭与合金的重量比取决于合金的成份与制备工艺。活性炭与不同合金的混合比不同，以达到5wt％的重量储氢密度为目标决定。将复合材料经过一定压力下的氢气活化处理，即可用于氢气的储存。储存压力不超过5MPa，减压即可释放。储氢的温度范围常温至零下50℃。
本发明的优点在于1、同超级活性炭吸附储氢相比，显著提高了储氢温度和储氢容量。2、与合金吸收储氢相比，大大降低了储氢材料自重。3、降低了活性炭与合金的成型难度，储氢材料密度可在较大范围内调整。
具体实施例方式
在车载60升燃料储罐中，装填超级活性炭/合金(TiMn1.5)复合储氢材料100-200公斤。在常温下、或由车辆引擎(或排气废热)提供制冷系统的动力，使储气介质的温度保持在0～-40℃范围，充气压力在2-5MPa范围，可储存氢气2～4公斤。开启阀门使压力降低即可放出氢气。
权利要求
1.一种储存氢气的复合材料，其特征在于，以比表面积2000-4000m2/g的高表面活性炭与常温或低于常温下吸氢量大、吸放氢条件温和的镧镍系、铁钛系等储氢合金混合作为储气介质，二者的重量比视所用合金性质，按储氢的重量密度达到5wt％的目标决定。
2.利用权利要求1所述储氢材料的储氢方法，储氢温度为常温至-50℃，储氢压力2-5MPa，较低压力即释放氢气。
全文摘要
本发明公开了一种由高比表面积活性炭与储氢合金组成的复合储氢材料。超级活性炭是比表面积3000m
文档编号B01J20/20GK1390635SQ0211791
公开日2003年1月15日 申请日期2002年5月23日 优先权日2002年5月23日
发明者周理, 高学平 申请人:天津大学, 南开大学