配位氢化物储氢材料

NaBH4水溶液的稳定性取决于溶液的温度和 pH 值。NaBH4水溶液的 pH 值越高，NaBH4的分解速度越慢，T越高分解速度越快。
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PH和T对NaBH4半衰期的影响：
—来自2010年6月刘红沈阳工业大学博士论文《Preparation and Properties of Sodium Borohydride Hydrogen StorageMaterial 》
氨基化合物：Li2NH（不符合通式） 配位氢化物储氢
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-----来自2013年5月长安大学硕士论文 《Study on the Hydrogen Storage Properties of LiAlH4and composite system》
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Al氢化物的典型代表：LiAlH4
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硼氢化钠水解析氢原理 ：
NaBH4+2H2O 4H2+NaBO2 (△H=75KJ/Mol)
当催化剂存在时，硼氢化钠在强碱性水溶液中 可水解发生氢气和水溶性亚硼酸钠，同时温度和 PH值也能对反应的动力学性能。
配位氢化物Байду номын сангаас氢
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硼氢化钠在溶液中的稳定性 ：
—来自2010年6月刘红沈阳工业大学博士论文《Preparation and Properties of Sodium Borohydride Hydrogen StorageMaterial 》
LiAlH4的放氢原理：
3LiAlH4
Li3AlH6
LI3AlH6+2Al+3H2（5.3wt% T=150℃）
3LiH+Al+1.5H2（2.6wt% T=190℃）
LiH+Al
LiAl+0.5H2（2.6wt% T=400℃以上）
从上式可以看出：第三阶段 LiH的分解反应温度在400 ℃以 上，条件苛刻，明显不适合车载使用。因此以前两个为 放氢量在7.9wt%，但是还是需要降低反应温度，一 过加入催化剂和球磨法（减小晶体粒径）实现。
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硼氢化物的典型代表：NaBH4
NaBH4晶体结构为面心 立方，H处在以B为中心的 四面体角上，阴离子 [BH4]-与阳离子Na+结合， 为白色粉末，容易吸水潮 解，可溶于水和低级醇， 在室温下与甲醇迅速反应 生成H2。
—来自2010年6月刘红沈阳工业大学博士论文《Preparation and Properties of Sodium Borohydride Hydrogen StorageMaterial 》
•储氢材料在吸氢时是放热反应，脱氢时吸收同样的热 量，利用这 一特性可以贮热或致冷。美国海军水下系 统中心利用这一特性设计了各类热泵。
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目前的研究工作：
1. 探索重量更轻、吸氢能力更强、价格更低廉的新储氢 材料。目前正 在探索轻金属铝、钛、镁、锂等组成的 储氢材料。 2. 储氢材料储氢的精确模型及吸、脱氢动力学过程的研 究。 3. 提高使用寿命，寻求减少物理磨损（即粉化）的途径。 4. 工程实际应用范围的拓展。
主， 般通
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球磨法对LiAlH4析氢性能的改善
-----来自2013年5月长安大学硕士论文《Study on the Hydrogen Storage Properties of LiAlH4and composite system》
随着球磨的进行，样品的微晶尺寸下降，同时在6小时处开始出现新相。 也改善反应的放氢性能。图2.4样品反应由平滑转变部分在球磨样品中变得 转折陡峭。
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金属催化剂对NaBH4分解的影响：
从图中可以看出Ru 和Rh 的催化性能最佳，所以后来 又研究了离子交换树脂负载 Ru催化剂。
—来自2010年6月刘红沈阳工业大学博士论文《Preparation and Properties of Sodium Borohydride Hydrogen StorageMaterial 》
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储氢材料的研究意义：
氢能作为一种重要的替代能源，具有广泛的用途。而限制氢 能应用的重点问题是氢的储存和运输，美国能源部在储氢材料方 面提出了重量和体积储氢能力技术指标。因此通过研究提高储氢 能力才能真正实现氢能的有效利用。
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应用：
•配位氢化物较金属氢化物具有较高的储氢量和较低的工作温度，可 以应用于氢燃料汽车。
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参考文献：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. Na-Li-AlH4体系放氢性能的第一性原理研究--李玲 3NaBH4-ErF3复合储氢材料的制备及吸放氢特性--李龙津 Li2NH晶体结构建模和电子结构的第一性原理研究--于大龙 LiAlH4作为储氢合金的研究现状--郑雪萍 NaAlH4储氢材料的研究--柴炯 Ti掺杂NaAIH4体系的储氢性能及其催化机理研究--熊仁金 储氢材料的研究现状与发展趋势--杨明 储氢材料的研究与进展--刘啸锋 催化掺杂LiBH_4储氢材料的制备及其储氢性能的研究--张慧 钙铝配位氢化物的制备及放氢性能研究--李长旭 高容量储氢材料LiBH4及其有关相解氢性能和表面特性的计算研究--李闯 国外储氢材料研究现状--戚震中 金属氢化物R3ZnH5R_省略NaBH4的影响第一性原理计算--李佳 配位氢化物材料储氢性能研究--刘亚丽 配位氢化物储氢材料的研究进展--张静 硼氢化锂及其氨络合物储氢材料的改性及放氢机理研究--陈昕伊
目前关于LiAlH4晶体结构的结构的 研究结果不太统一，一般认为LiAlH4 属于单斜晶系。研究指出，每个Al原 子由4个H原子所包围，形成[AlH4]-空 间四面体结构，Li+和[AlH4]-以离子键 结合。
—来自2009年7月郑雪萍等《LiAlH4作为储氢合金研究 现状》
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二.配位氢化物储氢合金 通式：A（MH4）n
碱金属（Li Na Ka等） or碱土金属（Mg Ca等）
ⅢA的B或Al
金属化合价（1or 2）
目前研究较多的有： 铝氢化物：NaAlH4、LiAlH4、Mg（AlH4）2等
硼氢化物： LiBH4、Al（BH4）3、Ti（BH4）3、NaBH4
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苏良 郑丁升 2014.12.25
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一.储氢材料
• 储氢材料的要求 1.高吸氢量—质量比 2.良好的吸放氢行为 3.循环稳定性 储氢材料的研究现状 1.液态低温和高压气态储氢 2.吸附储氢 3.金属氢化物储氢 4.金属配位氢化物储氢