微納介孔材料填充-負(fù)載LiBH4復(fù)合體系放氫性能及機(jī)理研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，人們對清潔、環(huán)境友好和可持續(xù)的能源需求越來越強(qiáng)烈。因燃燒值高、無污染，氫能成為研究者們研究的熱點。但是實現(xiàn)氫能商業(yè)化應(yīng)用的一個技術(shù)關(guān)鍵是氫能的存儲。因此，研發(fā)新型高容量儲氫材料具有非常高的理論意義。硼氫化鋰(LiBH4)具有較高的含氫量(18.5 wt％)和體積氫密度(121kg/m3)，已成為一種非常有發(fā)展前景的儲氫材料。然而，熱穩(wěn)定性好、放氫慢和可逆性差等因素阻礙了LiBH4的實際應(yīng)用。基于對LiBH4研究進(jìn)展的全面

2、綜述，本文成功合成了幾種LiBH4復(fù)合儲氫材料，并通過多種表征方法進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。通過X-射線衍射XRD、掃描電鏡SEM、透射電鏡TEM等對合成的樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、形貌的分析表征。紅外FTIR用于證實LiBH4是否存在于載體內(nèi)。同時，采用TPD、PCT和DSC分析方法對制備樣品的儲氫性能進(jìn)行分析。
　　(1)采用間苯二酚-甲醛凝膠法成功制備了碳凝膠，然后將LiBH4負(fù)載在碳凝膠內(nèi)。研究發(fā)現(xiàn)，裝填到碳凝膠內(nèi)的LiBH4具有較好的放氫

3、性能，即較低的放氫溫度和較快的放氫速率。合成的樣品LiBH4@CA在215℃開始放氫，最大放氫發(fā)生在365℃，遠(yuǎn)低于純LiBH4相應(yīng)的放氫溫度。另外，LiBH4@CA在350℃0.5h內(nèi)有8.86 wt％ H2放出。
　　(2)對采用化學(xué)浸漬技術(shù)制備的LiBH4@CA@CoNiB樣品進(jìn)行了系統(tǒng)地探究。所得到的樣品LiBH4@CA@CoNiB的起始放氫溫度和最大放氫溫度分別是192℃和320℃。而且，在不足600℃時，該樣品放氫容量

4、為15.9 wt％ H2。另外，LiBH4@CA@CoNiB的放氫動力學(xué)性能也有很大地提升，在恒溫350℃30 min內(nèi)就放出9.33 wt％ H2，而純LiBH4在同等條件下僅放出2.13 wt％ H2。進(jìn)一步基于JMA擬合動力學(xué)分析顯示，樣品LiBH4@CA@CoNiB的表觀活化能相比純LiBH4的有很大降低。上述結(jié)果表明，樣品LiBH4@CA@CoNiB的儲氫性能得到很大提高歸因于碳凝膠的限域作用和CoNiB的催化作用。