氨基鋰-鋁氫化物復(fù)合體系儲(chǔ)氫特性研究.pdf

1、傳統(tǒng)能源的日漸枯竭以及環(huán)境污染和溫室效應(yīng)的加劇使迫使人們極力尋找新型清潔能源，而氫能被認(rèn)為是最理想的能源載體。儲(chǔ)氫技術(shù)是氫能應(yīng)用的瓶頸，金屬配位氫化物由于具有高的體積和質(zhì)量儲(chǔ)氫密度，近年來受到廣泛關(guān)注。
　　 本文在總結(jié)國內(nèi)外的Li-Al-N-H體系儲(chǔ)氫材料的研究進(jìn)展情況下，確定以LiAlH4/2LiNH2和LiNH2/xAlH3(x=1，2)為研究對象，運(yùn)用X射線衍射儀(XRD)、同步熱分析儀(DSC)、質(zhì)譜分析儀(MS)、傅

2、立葉變換紅外光譜分析儀(FTIR)等分析測試手段系統(tǒng)地研究了Li-Al-N-H復(fù)合體系的儲(chǔ)氫性能和機(jī)理。同時(shí)也探討了添加不同催化劑對Li-Al-N-H復(fù)合體系的儲(chǔ)氫性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，LiNH2的加入有效地降低了LiAlH4和AlH3起始反應(yīng)溫度，使得LiAlH4/2LiNH2和LiNH2/xAlH3(x=1，2)體系存在一定的可逆性。
　　 LiAlH4/2LiNn2復(fù)合體系從室溫加熱至500℃的總放氫量達(dá)8.65 wt

3、.％(包括球磨過程的放氫量)，整個(gè)放氫過程分為3個(gè)階段，放氫后生成Li3AlN2。Li3AlN2在10 MPa H2壓力下，從室溫以2℃/min加熱至400℃條件下可吸氫5.0 wt.％，吸氫后的產(chǎn)物為LiNH2、LiH和AlN。吸氫后的產(chǎn)物重新加熱放氫，又生成Li3AlN2，與吸氫前的物相完全一致，說明該體系具有很好的可逆吸放氫特性。
　　 運(yùn)用有機(jī)合成方法，通過LiAlH4乙醚溶液和AlCl3乙醚溶液反應(yīng)，制得AlH3乙醚絡(luò)

4、合物，常溫真空除去乙醚，然后恒溫在70℃下動(dòng)態(tài)抽真空脫醚5h，最終制得了較為純凈的γ-AlH3。AlH3/LiNH2復(fù)合體系球磨即放氫，球磨后的樣品中含有金屬Al相，說明AlH3球磨過程中發(fā)生了部分分解。將球磨后的樣品從室溫以2℃/min加熱到500℃共放氫8.47 wt.％(包括球磨過程的放氫量)，完全放氫后生成Li3AlN2、Al和AlN。該體系放氫后的樣品在10MPaH2壓力下，從室溫以2℃/min加熱到400℃的過程中可吸氫2.

5、0 wt.％，吸氫后的產(chǎn)物為LiNH2、LiH、AlN和Al。
　　 AlH3/2LiNH2復(fù)合體系從室溫加熱到500℃的過程有兩個(gè)放氫階段，第一階段放氫峰值溫度在134℃左右，對應(yīng)AlH3的分解，第二階段放氫峰值溫度在330℃左右，該階段既有Al與2LiNH2反應(yīng)生成Li3AlN2和AlN的過程，同時(shí)也伴隨著LiNH2中的-NH2轉(zhuǎn)化為NH3的過程。AlH3/2LiNH2復(fù)合體系在500℃下加熱放氫產(chǎn)物為Li3AlN2和AlN