专利名称：固态氢燃料产氢系统及其供氢以及供氢给燃料电池的方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料组成物及其供氢方法，且尤其涉及一种能维持长时间稳定放 氢的固态燃料组成物及其供氢方法。
背景技术：
供氢装置是提供燃料电池系统所不可或缺的单元，用以提供燃料发电。以传统上 用于氢燃料电池中的一种制氢系统为例，若使用硼氢化钠(NaBH4)水溶液作为氢源，则可利 用泵将硼氢化钠水溶液(液态燃料)输送至触媒床，待放出氢气后，再将硼酸钠(NaBO2)水 溶液抽离触媒床，借由触媒床的催化作用来加速硼氢化钠的水解反应，使氢气能够快速地 产生，其化学反应式(1)如下NaBH4+2H20 catalyst ‘4H9+NaB02+Heat由于化学氢化物水解放氢时为放热反应，供氢装置的温度易受到反应放热的影 响，不易维持在恒温，随着水解放氢反应的持续进行，会使得系统或装置的温度持续升高。 当放氢系统温度上升时，会导致放氢速率急速上升，进而使得放氢速率快速上升，无法维持 在稳定的放氢速率。图1图1为放氢速率和反应温度对于反应时间的关系示意图。由图1 可知反应温度和放氢速率呈现高度的正相关。再者，不同功率的燃料电池有其对应的供氢速率，若供氢速率太低则无法使燃料 电池达到其应有的功率，若供氢速率太高则会造成氢气的浪费。因此，如何提供一稳定的放 氢速率给燃料燃池是很重要的课题。目前，本领域技术人员通过复杂的机械设计来达到稳定控制放氢流量，请参考中 国台湾专利申请案号096121493，名称“微匣型氢气产生器”。此专利所使用的氢燃料也为 固态氢化物，其放氢原理也是通过催化剂水解固态氢化物，此专利为了控制氢气产生和维 持稳定的放氢速率，针对其容器装置进行复杂的机构设计。然而，此装置的机械设计过于复 杂，不仅体积庞大、重量重、且造价昂贵，就实体和成本考虑上都不利于日常使用和携带。本申请人先前通过高分子基材使催化剂和固态氢化物结合在一起(中国台湾申 请案号=98108205)，制成可塑性固态氢燃料。再者，可进一步将可塑性固态氢燃料柔捏成各 种几何造型与外观结构后，置入适当的盛装容器中；以及在盛装容器加入水后，产生高且稳 定的放氢速率，如图2所示，其绘示使用现有技术中可塑性固态氢燃料的放氢曲线图。其中 使用3克的NaBH4 (固态化学氢化物)和0. 6克的Co2+/IR-120 (固态触媒，为螯合钴离子后 的阳离子交换树脂，其中，IR-120是一种离子交换树酯，商品名称为Amberlite IR-120)的 粉碎混合体，均勻分散于2. 5克的硅橡胶(silicone rubber)中，而得到图2的放氢曲线。另外，为了解决供氢装置在使用时会有液态水泄漏的问题，本申请人先前又提出 全固态化学放氢(中国台湾申请案号98112619)利用固态水以解决液态水泄漏的问题，借 由水具有高比热的特性，可大量吸收放氢反应所释放出的热能，以维持放氢过程中的温度。 请参照图3，其绘示现有技术中使用固态氢燃料与固态水的放氢曲线图。其中，所使用的固 态氢燃料包括2克的NaBH4 (固态化学氢化物)和0. 4克的Co2+/IR-120 (固态触媒)的粉碎混合体，均勻分散于1. 6克的硅橡胶中，而固态水例如是水胶状固体。然而，由于全固态 化学放氢所使用的水为固态水，导致无法吸收反应过程中快速放出的热量，使得放氢速率 无法维持一稳定值，如图3所示。
发明内容
本发明提供一种固态氢燃料产氢系统及固态氢燃料供氢以及供氢给燃料电池的 方法，其是利用相变化材料(phase-change materials)来使具此燃料组成物的供氢装置能 长时间保持一定温度，借此控制化学氢化物水解放氢时的温度，使其水解放氢时可维持长 时间的稳定放氢。根据本发明的第一方面，提出一种固态氢燃料产氢系统，包括一固态氢燃料、一吸 附材料和一相变化材料。其中，吸附材料与固态氢燃料均勻混合，用以吸附材料里的液体如 水、醇类、其水溶液、盐类水溶液、酸性水溶液或前述组合的水溶液。相变化材料邻近固态氢 燃料的一放氢反应处，以相变化形式吸收和储存固态氢燃料进行一放氢反应时所产生的热 能并维持反应温度，以控制该放氢反应的放氢速率以及维持氢气流量。其中，该相变化材料与混合的该固态氢燃料和该吸附材料置放于一包材内。其中，该固态氢燃料和该吸附材料混合于一包材内，而该相变化材料位于该包材 外并与置放该包材的一容器直接接触。其中，该吸附材料为吸附包括水、醇类、其水溶液、盐类水溶液或酸性水溶液的一 液体的吸附材料，该固态氢燃料至少包括一固体氢化物，与该液体的吸附材料混合后进行 该放氢反应；及一固体放氢触媒，用以催化该放氢反应，以生成氢气。其中，该固体氢化物为硼氢化物、氮氢化物、碳氢化物、金属氢化物、硼氮氢化物、 硼碳氢化物、氮碳氢化物、金属硼氢化物、金属氮氢化物、金属碳氢化物、金属硼氮氢化物、 金属硼碳氢化物、金属碳氮氢化物、硼氮碳氢化物、金属硼氮碳氢化物或上述的组合。其中，该固体氢化物为硼氢化钠、氢化铝锂、氢化铝钠、氢化铝镁、氢化铝钙、硼氢 化锂、硼氢化钾、硼氢化铍、硼氢化镁、硼氢化钙、氢化锂、氢化钠、氢化镁、以及氢化钙所组 成的群组。其中，该固体氢化物为具有通式BxNyHz的化学氢化物或化合物。其中，该固体氢化物为氨硼烷、二氨乙硼烷，H2B(NH3)2BH4、聚_(氨基硼烷)、环硼 氮烷、吗硼烷、硼烷-四氢呋喃复合物，乙硼烷和同类所组成的群组。其中，该固体放氢触媒包括固态酸、含钌、钴、镍、铜、铁的金属盐类、或前述金属的 纳米粒子、微米粒子、或前述金属的金属离子、金属原子、金属纳米粒子或微米粒子附在载 体上所制成的固态催化剂。其中，该固态氢燃料更包括一软性高分子基材，该软性高分子基材包括一疏水性 高分子弹性体。其中，该吸附材料包含一吸水性棉质材料及至少一吸水性高分子，该吸水性高分 子包括聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚环氧乙烷、淀粉接枝共聚物和橡 胶共混物的任一或多种组合。其中，该相变化材料包括一有机相变化材料、或一无机相变化材料、或前述组合， 其中该有机相变化材料选自脂类、多元醇或石蜡所组成的族群中任一或多种组合，该无机或熔点范围为15 120°C的水合盐类。根据本发明的第二方面，提出一种固态燃料的供氢方法，包括步骤如下提供一固态氢燃料，至少包括一固体氢化物和一固体放氢触媒；提供一吸附材料，并与固态氢燃料混合于一燃料包内；提供内含有水、醇类、其水溶液、盐类水溶液、酸性水溶液或前述组合的水溶液的 一液态包装；提供一相变化材料于邻近固态氢燃料处；及使液态包装的水或水溶液流入燃料包，使固态氢燃料进行一放氢反应。其中，吸附材料用以吸附水、醇类、其水溶液、盐类水溶液、酸性水溶液或前述组合 的水溶液，相变化材料则用以控制固态氢燃料进行放氢反应时的温度。其中，将该相变化材料与该固态氢燃料和该吸附材料一起置放于该燃料包内。其中，将该相变化材料置放于该燃料包外，并与置放该燃料包的一容器直接接触。其中，该固体氢化物为硼氢化物、氮氢化物、碳氢化物、金属氢化物、硼氮氢化物、 硼碳氢化物、氮碳氢化物、金属硼氢化物、金属氮氢化物、金属碳氢化物、金属硼氮氢化物、 金属硼碳氢化物、金属碳氮氢化物、硼氮碳氢化物、金属硼氮碳氢化物或上述的组合。其中，该固体氢化物为硼氢化钠、氢化铝锂、氢化铝钠、氢化铝镁、氢化铝钙、硼氢 化锂、硼氢化钾、硼氢化铍、硼氢化镁、硼氢化钙、氢化锂、氢化钠、氢化镁、以及氢化钙所组 成的群组。其中，该固体氢化物为氨硼烷、二氨乙硼烷，H2B (NH3) 2BH4、聚-(氨基硼烷)、环硼氮 烷、吗硼烷、硼烷-四氢呋喃复合物，乙硼烷和同类所组成的群组。其中，该固体放氢触媒包括固态酸、含钌、钴、镍、铜、铁的金属盐类、或前述金属的 纳米粒子、微米粒子、或前述金属的金属离子、金属原子、金属纳米粒子或微米粒子附在载 体上所制成的固态催化剂。其中，该固态氢燃料还包括一软性高分子基材，该软性高分子基材包括一疏水性 高分子弹性体。其中，该吸附材料包含一吸水性棉质材料及至少一吸水性高分子，该吸水性高分 子包括聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚环氧乙烷、淀粉接枝共聚物和橡 胶共混物的任一或多种组合。其中，该相变化材料包括表1 4的一有机相变化材料、或一无机相变化材料、或 前述组合，其中该有机相变化材料选自脂类、多元醇或石蜡所组成的族群中任一或多种组 合，该无机相变化材料为酸类、或熔点范围为15 120°C的水合盐类。根据本发明的第三方面，提出一种固态氢燃料供氢给燃料电池方法。首先，如第二 方面所述的内容提出一种固态燃料，包括提供一固态氢燃料、提供一吸附材料并与固态氢 燃料混合于一燃料包内、提供一液态包装、提供一相变化材料于邻近固态氢燃料处、和使液 态包装的水或水溶液流入燃料包而使固态氢燃料进行放氢反应等步骤。之后，提供一燃料 电池，该燃料电池使用固态氢燃料所释放的氢气。其中，将该相变化材料置放于该燃料包外，并与置放该燃料包的一容器直接接触， 并与该燃料电池的一外壳直接接触。本发明上述实施例所揭露的燃料组成物及其供氢方法，其利用相变化材料就能使具此燃料组成物的供氢装置长时间保持一定温度，借此控制化学氢化物水解放氢时的温 度，达到使其水解放氢时可维持长时间稳定放氢的效果，与需要复杂和庞大的机械结构才 能维持放氢速率的传统方式相较，本发明所揭露的方式不但操作方法十分简单，在应用整 体上具有体积小，方便携带的特点，也可大幅节省制造成本，极富经济价值。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为放氢速率和反应温度对于反应时间的关系示意图；图2绘示使用现有技术中的可塑性固态氢燃料的放氢曲线图；图3绘示现有技术中使用固态氢燃料与固态水的放氢曲线图；图4绘示依照本发明第一实施例的的固态燃料供氢方法的示意图；图5绘示依照本发明第二实施例的固态燃料供氢的示意图；图6为应用本发明第二实施例的固态燃料供氢方式的一燃料电池系统的示意图；图7A绘示使用实施例的相变化材料Na2SO4 · IOH2O的固态燃料放氢曲线图；图7B绘示图7A的曲线(c)、(d)的放大示意图；图8绘示使用实施例的相变化材料Na2HPO4 · 12H20的固态燃料放氢曲线图。其中，附图标记11:固态氢燃料13 吸附材料15 相变化材料21 燃料包31 液态包装41、43:放氢装置412、432:气体出口51 燃料电池
具体实施例方式本发明提出一种燃料组成物及其供氢方法，主要是利用相变化材料 (phase-change materials)来使具此燃料组成物的供氢装置能长时间保持一定温度，借此 控制化学氢化物水解放氢时的温度，使其水解放氢时可维持长时间的稳定放氢。以下根据本发明提出实施例，以详细说明本发明的燃料组成物及供氢方法，并佐 以部份实验以清楚揭露本发明。然而，实施例和实验中所提出的组成物、材料和供氢流程仅 为举例说明之用，并非作为限缩本发明保护范围之用。本领域技术人员可根据实施例和实 验的揭露内容，而针对应用时实际条件的需求对燃料组成物及产氢步骤稍作变化修改。再 者，实施例的图示仅绘示本发明技术的相关元件，省略不必要的元件，以清楚显示本发明的 技术特点。<第一实施例>实施例中，可做为燃料电池的供氢装置的燃料组成物包括一固态氢燃料、一吸附 材料、一相变化材料、和水、醇类(如甲醇或乙醇)或前述组合的水溶液。其中，吸附材料与固态氢燃料均勻混合，用以吸附材料里的液体如水、醇类、其水溶液、盐类水溶液、酸性水溶 液或前述组合的水溶液；相变化材料邻近固态氢燃料的一放氢反应处设置，以相变化形式 吸收和储存固态氢燃料进行一放氢反应时所产生的热能并维持反应温度，以控制该放氢反 应的放氢速率以及维持氢气流量。前述组成可形成一固态氢燃料产氢系统。该吸附材料用 以吸附水、醇类、其水溶液、盐类水溶液、酸性水溶液或前述组合的水溶液。在第一实施例中，使相变化材料与固态氢燃料和吸附材料置放于同一包材内。请参照图4，其绘示依照本发明第一实施例的固态燃料供氢方法的示意图。首先， 提供一固态氢燃料11、一吸附材料13和一相变化材料15，并将固态氢燃料11与吸附材料 13混合后加入相变化材料15制成一燃料包21。接着，提供一液态包装31，内含有水、醇类、 其水溶液、盐类水溶液、酸性水溶液或前述组合的水溶液，并将燃料包21与液态包装31 — 起置入一放氢装置41中。其中，醇类可为甲醇或乙醇等等；盐类水溶液可为氯化亚钴水溶 液、氯化钌水溶液或氯化镍水溶液等等；酸性水溶液可为盐酸水溶液、硫酸水溶液或苹果酸 水溶液等等。之后，使液态包装31的水或水溶液流入燃料包21，使固态氢燃料11进行一放 氢反应，所产生的氢气可自气体出口 412排出，以供予一燃料电池使用。其中，吸附材料13 用以吸附水或水溶液，相变化材料15则用以控制固态氢燃料11进行该放氢反应时的温度， 进而使水解反应维持长时间稳定的放氢。其中，固态氢燃料至少包括一固体氢化物和一固体放氢触媒。固体氢化物与水、醇 类或前述组合的水溶液混合后进行放氢反应；固体放氢触媒则用以催化该放氢反应，以生 成氢气。在一应用例中，固态氢燃料可更包括一软性高分子基材做为塑形剂，使制成的固态 氢燃料具有可挠性。其中，固体氢化物可以是硼氢化物、氮氢化物、碳氢化物、金属氢化物、硼氮氢化 物、硼碳氢化物、氮碳氢化物、金属硼氢化物、金属氮氢化物、金属碳氢化物、金属硼氮氢化 物、金属硼碳氢化物、金属碳氮氢化物、硼氮碳氢化物、金属硼氮碳氢化物或上述的组合。实 施例中，固体氢化物例如是硼氢化钠(NaBH4)、氢化铝锂(LiAlH4)、氢化铝钠(NaAlH4)、氢 化铝镁(Mg(AlH4)2)、氢化铝钙(Ca(AlH4)2)、硼氢化锂(LiBH4)、硼氢化钾(KBH4)、硼氢化铍 (Be(BH4)2)、硼氢化镁(Mg(BH4)2)、硼氢化钙(Ca(BH4)2)、氢化锂(LiH)、氢化钠(NaH)、氢化 镁(MgH2)、以及氢化钙(CaH2)所组成的群组。再者，固体氢化物也可以是具有通式BxNyHz的化学氢化物或化合物。例如氨硼烷 (H3BNH3)、二氨乙硼烷，H2B(NH3)2BH4、聚-(氨基硼烷)、环硼氮烷(B3N3H6)、吗硼烷、硼烷-四 氢呋喃复合物，乙硼烷和同类所组成的群组。其中，固态氢燃料中的固体放氢触媒例如是包括固态酸、含钌、钴、镍、铜、铁的金 属盐类、或前述金属的纳米粒子、微米粒子或前述金属的金属离子、金属原子、金属纳米粒 子或微米粒子附在载体上所制成的固态催化剂。其中，吸附材料包含一吸水性棉质材料及至少一吸水性高分子，吸水性棉质材料 可为卫生纸、吸水棉、化妆棉或棉花等等，而吸水性高分子例如是丙烯酸钠、聚丙烯酸酯、聚 乙烯醇、醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚环氧乙烷、淀粉接枝共聚物、或橡胶共混物。一应用例中，固态氢燃料更包括一软性高分子基材(塑形剂)，其成分包括一疏水 性高分子弹性体，例如是硅胶、橡胶、硅橡胶等材料，使制成的固态氢燃料具有可挠的塑性。注意的是，固态氢燃料中的固体氢化物、固体放氢触媒和塑形剂并不以上述化合物为限，而其型态可以是研磨或未研磨的颗粒、散状分布或压结成锭，需视实际应用条件而 作适当选择，本发明并不多作限制。燃料组成物中，实施例的相变化材料可概分为无机、有机、共晶系统和固-液系统 等四大类。有机相变化材料例如是脂类、多元醇或石蜡中任一或多种组合，无机相变化材料 例如是酸类或水合盐类(熔点范围例如为15 120°C )。请参照表1 表4(文后)，其分别列出无机相变化材料、有机相变化材料、共晶系 统相变化材料和固-液系统相变化材料等多种化合物，并列出各化合物的熔点和潜热。实 际应用时，可参考所属放氢反应中温度与放氢速率之间的关系，并根据应用条件所需(如 燃料的放氢速率需维持于某特定范围内)，自列表中选择适当的化合物作为相变化材料。表1列出无机相变化材料的多种可应用化合物，并列出各化合物的熔点和潜热。表1.无机相变化材料
材料化学式熔点(°c)潜热(kJ/kg)酸类醋酸(Aceticacid)CH3COOH16.7184聚乙二醇(Poly ethylene glycol 600)H(OC2H2)n_OH20—2514权利要求
1.一种固态氢燃料产氢系统，其特征在于，包括一固态氢燃料；一吸附材料，用以吸附材料里的液体；及一相变化材料，邻近该固态氢燃料的一放氢反应处，以相变化形式吸收和储存该固态 氢燃料进行该放氢反应时所产生的热能并维持反应温度，以控制该放氢反应的放氢速率以 及维持氢气流量。
2.根据权利要求1所述的产氢系统，其特征在于，该相变化材料与混合的该固态氢燃 料和该吸附材料置放于一包材内。
3.根据权利要求1所述的产氢系统，其特征在于，该固态氢燃料和该吸附材料混合于 一包材内，而该相变化材料位于该包材外并与置放该包材的一容器直接接触。
4.根据权利要求1所述的产氢系统，其特征在于，该吸附材料为吸附包括水、醇类、其 水溶液、盐类水溶液或酸性水溶液的一液体的吸附材料，该固态氢燃料至少包括一固体氢化物，与该液体的吸附材料混合后进行该放氢反应；及一固体放氢触媒，用以催化该放氢反应，以生成氢气。
5.根据权利要求4所述的产氢系统，其特征在于，该固体氢化物为硼氢化物、氮氢化 物、碳氢化物、金属氢化物、硼氮氢化物、硼碳氢化物、氮碳氢化物、金属硼氢化物、金属氮氢 化物、金属碳氢化物、金属硼氮氢化物、金属硼碳氢化物、金属碳氮氢化物、硼氮碳氢化物、 金属硼氮碳氢化物或上述的组合。
6.根据权利要求4所述的产氢系统，其特征在于，该固体放氢触媒包括固态酸、含钌、 钴、镍、铜、铁的金属盐类、或前述金属的纳米粒子、微米粒子、或前述金属的金属离子、金属 原子、金属纳米粒子或微米粒子附在载体上所制成的固态催化剂。
7.根据权利要求4所述的产氢系统，其特征在于，该固态氢燃料更包括一软性高分子 基材，该软性高分子基材包括一疏水性高分子弹性体。
8.根据权利要求1所述的产氢系统，其特征在于，该吸附材料包含一吸水性棉质材料 及至少一吸水性高分子，该吸水性高分子包括聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、醋酸乙烯共聚物、聚 氨酯、聚环氧乙烷、淀粉接枝共聚物和橡胶共混物的任一或多种组合。
9.根据权利要求1所述的产氢系统，其特征在于，该相变化材料包括无机相变化材料、 有机相变化材料、共晶系统相变化材料和固-液系统相变化材料，其中该有机相变化材料 选自脂类、多元醇或石蜡所组成的族群中任一或多种组合，该无机相变化材料为酸类、或熔 点范围为15 120°C的水合盐类。
10.一种固态燃料的供氢方法，其特征在于，包括提供一固态氢燃料，至少包括一固体氢化物和一固体放氢触媒；提供一吸附材料，并与该固态氢燃料混合于一燃料包内；提供内含有水、醇类、其水溶液、盐类水溶液、酸性水溶液或前述组合的水溶液的一液 态包装；提供一相变化材料于邻近该固态氢燃料处；及使该液态包装的水或水溶液流入该燃料包，使该固态氢燃料进行一放氢反应，其中，该吸附材料用以吸附水、醇类、其水溶液、盐类水溶液、酸性水溶液或前述组合的 水溶液，该相变化材料用以控制该固态氢燃料进行该放氢反应时的温度。
11.根据权利要求10所述的供氢方法，其特征在于，将该相变化材料与该固态氢燃料 和该吸附材料一起置放于该燃料包内。
12.根据权利要求10所述的供氢方法，其特征在于，将该相变化材料置放于该燃料包 外，并与置放该燃料包的一容器直接接触。
13.根据权利要求10所述的供氢方法，其特征在于，该固体氢化物为硼氢化物、氮氢化 物、碳氢化物、金属氢化物、硼氮氢化物、硼碳氢化物、氮碳氢化物、金属硼氢化物、金属氮氢 化物、金属碳氢化物、金属硼氮氢化物、金属硼碳氢化物、金属碳氮氢化物、硼氮碳氢化物、 金属硼氮碳氢化物或上述的组合。
14.如申请专利范围第10所述的供氢方法，其中该固体放氢触媒系包括固态酸、含钌、 钴、镍、铜、铁之金属盐类、或前述金属之奈米粒子、微米粒子、或前述金属之金属离子、金属 原子、金属奈米粒子或微米粒子附在载体上所制成的固态催化剂。
15.根据权利要求10所述的供氢方法，其特征在于，该固态氢燃料还包括一软性高分 子基材，该软性高分子基材包括一疏水性高分子弹性体。
16.根据权利要求10所述的供氢方法，其特征在于，该吸附材料包含一吸水性棉质材 料及至少一吸水性高分子，该吸水性高分子包括聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、醋酸乙烯共聚物、 聚氨酯、聚环氧乙烷、淀粉接枝共聚物和橡胶共混物的任一或多种组合。
17.根据权利要求10所述的供氢方法，其特征在于，该相变化材料包括无机相变化材 料、有机相变化材料、共晶系统相变化材料和固-液系统相变化材料，其中该有机相变化材 料选自脂类、多元醇或石蜡所组成的族群中任一或多种组合，该无机相变化材料为酸类、或 熔点范围为15 120°C的水合盐类。
18.—种固态氢燃料供氢给燃料电池的方法，包括提供一固态氢燃料，至少包括一固体氢化物和一固体放氢触媒；提供一吸附材料，并与该固态氢燃料混合于一燃料包内；提供内含有水、醇类、其水溶液、盐类水溶液、酸性水溶液或前述组合的水溶液的一液 态包装；提供一相变化材料于邻近该固态氢燃料处；及使该液态包装的水或水溶液流入该燃料包，使该固态氢燃料进行一放氢反应；和提供一燃料电池，该燃料电池使用该固态氢燃料所释放的氢气；其中，该吸附材料用以吸附水、醇类、其水溶液、盐类水溶液、酸性水溶液或前述组合的 水溶液，该相变化材料则用以控制该固态氢燃料进行该放氢反应时的温度。
19.根据权利要求18所述的供氢给燃料电池的方法，其特征在于，将该相变化材料置 放于该燃料包外，并与置放该燃料包的一容器直接接触，并与该燃料电池的一外壳直接接 触。
20.根据权利要求18所述的供氢给燃料电池方法，其特征在于，该固体氢化物为硼氢 化物、氮氢化物、碳氢化物、金属氢化物、硼氮氢化物、硼碳氢化物、氮碳氢化物、金属硼氢化 物、金属氮氢化物、金属碳氢化物、金属硼氮氢化物、金属硼碳氢化物、金属碳氮氢化物、硼 氮碳氢化物、金属硼氮碳氢化物或上述的组合。
21.根据权利要求18所述的供氢给燃料电池方法，其特征在于，该固体放氢触媒包括 固态酸、含钌、钴、镍、铜、铁的金属盐类、或前述金属的纳米粒子、微米粒子、或前述金属的金属离子、金属原子、金属纳米粒子或微米粒子附在载体上所制成的固态催化剂。
22.根据权利要求18所述的供氢给燃料电池方法，其特征在于，该固态氢燃料更包括 一软性高分子基材，该软性高分子基材包括一疏水性高分子弹性体。
23.根据权利要求18所述的供氢给燃料电池方法，其特征在于，该吸附材料包含一吸 水性棉质材料及至少一吸水性高分子，该吸水性高分子包括聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、醋酸乙 烯共聚物、聚氨酯、聚环氧乙烷、淀粉接枝共聚物和橡胶共混物的任一或多种组合。
24.根据权利要求18所述的供氢方法，其特征在于，该相变化材料包括无机相变化材 料、有机相变化材料、共晶系统相变化材料和固_液系统相变化材料，其中该有机相变化材 料选自脂类、多元醇或石蜡所组成的族群中任一或多种组合，该无机相变化材料为酸类、或 熔点范围为15 120°C的水合盐类。
全文摘要
本发明公开了一种固态氢燃料产氢系统及其供氢的方法以及供氢给燃料电池的方法，系统使用包括一固态氢燃料、一液体的吸附材料和一相变化材料。其中，当吸附材料里的液体(通常是水、醇类、其水溶液、盐类水溶液或酸性水溶液)与固态氢燃料接触，则可进行一放氢反应。此放氢反应将随之放出的热能，热能的累积使得反应温度上升，而导致放氢速率加快。本发明以一相变化材料邻近固态氢燃料的放氢反应，以相变化形式吸收和储存固态氢燃料进行放氢反应时所产生的热能并维持反应温度，以控制放氢速率以及维持氢气流量。
文档编号H01M8/06GK102097639SQ201010243219
公开日2011年6月15日 申请日期2010年7月30日 优先权日2009年12月10日
发明者曹芳海, 薛展立, 谷杰人, 郑名山, 陈政严 申请人:财团法人工业技术研究院