專利名稱：一種新型高效的儲氫體系氨合硼氫化釩的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氫氣存儲技術(shù)及新材料合成領(lǐng)域，具體涉及一種新型高效的儲氫體系氨合硼氫化釩的制備方法。
背景技術(shù)：
以氫氣和氧氣為燃料的燃料電池的出現(xiàn)使得氫氣成為最具潛力的替代能源。[1’2] 然而，為了成功地應(yīng)用以氫氣為燃料的動力系統(tǒng)，仍然需要研制或者尋找出一種可靠的，高效的，安全的和廉價的儲氫材料。M儲氫材料的實際應(yīng)用最主要的問題在于能在合適的溫度釋放出大量的氫氣。在所有現(xiàn)有的固態(tài)儲氫材料中，由于具有高的體積和質(zhì)量含氫量，金屬硼氫化物被認(rèn)為是最具希望的儲氫材料候選者。[4_8]實際上，堿金屬和堿土金屬硼氫化物得到了最多的研究注意力，比如=LiBH4, Mg(BH4)2^P Ca(BH4)2 (各自的含氫量分別為18. 3， 14. 9和11. 5 wt %)。不幸的是，他們的高分解溫度真正的妨礙了他們的實際應(yīng)用，特別是燃料電池需要一個合理的工作溫度區(qū)間。因此，因為具有相較于堿金屬和堿土金屬硼氫化物的低生成焓和低穩(wěn)定性，過渡金屬硼氫化物越來越受到關(guān)注了。[η1]但是，除了 Y和Sc 之外，差不多所有的這一類金屬硼氫化物在常溫條件下要不就是高揮發(fā)性，不穩(wěn)定和可升華(比如Zr，Ti，Mn，F(xiàn)e，V和Nb等等)，要不就是不存在，或者至少從來沒有被報道過(比如Ta和Cr)。這明顯地妨礙了這類化合物的制備，化學(xué)和物理性質(zhì)的研究，進一步阻礙了他們作為固體儲氫材料的應(yīng)用。最新研究結(jié)果顯示，通過向Al (BH4) 3配位NH3來生成Al (BH4) 3 · 6NH3,使得本來在室溫條件下為可升華的液體穩(wěn)定為穩(wěn)定的固體。[12]與此同時，基于其BH和NH基團的結(jié)合，Al(BH4)3 · 6NH3所表現(xiàn)出來的優(yōu)良的儲氫性能為我們提供了一個具有前景的制備固體儲氫材料的途徑。[13’14]目前合成氨合金屬硼氫化物的方法是先合成金屬硼氫化物，然后再加成絡(luò)合NH3來得到相應(yīng)的氨合金屬硼氫化物，比如=LiBH4 · NH3[15]，Al (BH4) 3 · 6NH3[12]和 Mg(BH4)2 · 2NH3[16]。這種方法的主要缺陷是難以合成得到那些本來金屬硼氫化物不穩(wěn)定或者不存在的氨合金屬硼氫化物。因此，為了能夠更為方便地制備出氨合金屬硼氫化物，本專利通過球磨一定比例的氨絡(luò)合金屬鹵化物和常見金屬硼氫化物來直接制備得到氨合金屬硼氫化物。[I] Martin Winter and Ralph J. Broddj Chemical Reviews 104 (10)， 4245-4270 (2004).Ulrich Eberlej Michael Felderhoffj and Ferdi Schiithj Angewandte Chemie International Edition 48 (36)， 6608-6630 (2009).L Schlapbach and A. Ziittelj Nature 414 (6861)，353-358 (2001).BD James and MGH Wallbridgej "Metal tetrahydroborates, ^ (1970).A. Zu.. ttel，P. Wenger, S. Rentsch et al., Journal of Power Sources 118 (1-2)， 1-7 (2003).K. Chlopekj C. Frommenj A. Leon et al.，Journal of Materials Chemistry
權(quán)利要求
1.一種新型高效的儲氫體系氨合硼氫化釩的制備方法，其特征在于具體步驟為將釩鹽氨化物與硼氫化物混合，所得的混合物在惰性氣體中研磨或球磨，即得到氨合硼氫化釩， 其中=BH4單元和順3單元的摩爾比為1:1-1:2。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于使用球磨法時，控制球料比在O.5 I - 30 1之間，球磨的速度為50-500轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時間為O. 5 — 5小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述硼氫化物為硼氫化鋰、硼氫化鈉、 硼氫化鉀、硼氫化鎂、硼氫化鈣或雙離子硼氫化物中任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述釩鹽氨化物的制備方法為將釩鹽在氨氣中放置O. 1-5小時，控制釩鹽與氨氣的摩爾比為1:1-1:6，或?qū)⒏甙睌?shù)釩鹽氨化物熱處理，獲得不同氨數(shù)的釩鹽氨化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述釩鹽為不同價態(tài)釩的鹵化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所得儲氫體系氨合硼氫化釩，加熱放氫溫度在60°C _300°C之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于所述惰性氣體為氬氣，所用氣體均需經(jīng)除水、除氧處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型高效的儲氫體系氨合硼氫化釩的制備方法。該儲氫體系可由鹵化釩的氨絡(luò)合物與硼氫化物以一定摩爾比混合物在惰性氣體中研磨或球磨制得。該體系具備優(yōu)良的放氫性能，加熱至60度即開始釋放氫氣，250℃之前可釋放大于13wt%的氫氣。
文檔編號C01B6/23GK102602889SQ20121006712
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者余學(xué)斌, 袁峰, 郭艷輝 申請人:復(fù)旦大學(xué)