Al-Li-NaBH₄复合物水解产氢性能研究

【作者】 张洪明； 欧阳柳章； 朱敏；

【机构】 华南理工大学材料与科学工程学院广东省先进储能材料重点实验室；

【摘要】 氢能由于其能量密度高(142MJ·kg^-1),可再生,且燃烧产物水环保无污染,被认为是支撑世界经济持续发展的理想能源^[1]。在氢能的应用过程中,实现氢气的高效、便捷制备是实现氢能市场化的重要环节。相较于传统的电解水等高能耗的制氢方法,水解制氢具有能耗小,环保,便携等诸多特点,而铝（A）作为地壳中含量最丰富的金属,价格相对低廉,因此其水解制氢具有广阔的应用前景^[2]。本工作中,我们通过球磨的方法制备了Al-Li-NaBH₄复合物,有效解决了Al水解速率较慢以及反应过程中的钝化问题。结果表明,通过控制球磨时间等条件,添加少量的金属Li后,有效提高了Al水解反应的产氢速率,同时少量NaBH₄的复合,也可以为Al的水解提供适宜的碱性环境并提高复合物的产氢量。其中1g制备的（Al-10%Li）-10%NaBH₄复合物在室温下,2min内便可实现100%的氢转化,释放出1468.5mL·g^-1H₂,其最高产氢速率可达到6149.4mL·min^-1。此外,Al-Li-NaBH₄复合物在添加化学计量比的水时也表现出了十分优异的水解性能,2min内可以实现1000mL·g^-1的产氢量,提高了反应体系的实际产氢率,并降低了反应过程中对反应器体积的要求,利于运输,适合便携式供氢系统的需求。更多还原