专利名称：一种新型高效的储氢体系氨合硼氢化钒的制备方法
技术领域：
本发明属于氢气存储技术及新材料合成领域，具体涉及一种新型高效的储氢体系氨合硼氢化钒的制备方法。
背景技术：
以氢气和氧气为燃料的燃料电池的出现使得氢气成为最具潜力的替代能源。[1’2] 然而，为了成功地应用以氢气为燃料的动力系统，仍然需要研制或者寻找出一种可靠的，高效的，安全的和廉价的储氢材料。M储氢材料的实际应用最主要的问题在于能在合适的温度释放出大量的氢气。在所有现有的固态储氢材料中，由于具有高的体积和质量含氢量，金属硼氢化物被认为是最具希望的储氢材料候选者。[4_8]实际上，碱金属和碱土金属硼氢化物得到了最多的研究注意力，比如=LiBH4, Mg(BH4)2^P Ca(BH4)2 (各自的含氢量分别为18. 3， 14. 9和11. 5 wt %)。不幸的是，他们的高分解温度真正的妨碍了他们的实际应用，特别是燃料电池需要一个合理的工作温度区间。因此，因为具有相较于碱金属和碱土金属硼氢化物的低生成焓和低稳定性，过渡金属硼氢化物越来越受到关注了。[η1]但是，除了 Y和Sc 之外，差不多所有的这一类金属硼氢化物在常温条件下要不就是高挥发性，不稳定和可升华(比如Zr，Ti，Mn，Fe，V和Nb等等)，要不就是不存在，或者至少从来没有被报道过(比如Ta和Cr)。这明显地妨碍了这类化合物的制备，化学和物理性质的研究，进一步阻碍了他们作为固体储氢材料的应用。最新研究结果显示，通过向Al (BH4) 3配位NH3来生成Al (BH4) 3 · 6NH3,使得本来在室温条件下为可升华的液体稳定为稳定的固体。[12]与此同时，基于其BH和NH基团的结合，Al(BH4)3 · 6NH3所表现出来的优良的储氢性能为我们提供了一个具有前景的制备固体储氢材料的途径。[13’14]目前合成氨合金属硼氢化物的方法是先合成金属硼氢化物，然后再加成络合NH3来得到相应的氨合金属硼氢化物，比如=LiBH4 · NH3[15]，Al (BH4) 3 · 6NH3[12]和 Mg(BH4)2 · 2NH3[16]。这种方法的主要缺陷是难以合成得到那些本来金属硼氢化物不稳定或者不存在的氨合金属硼氢化物。因此，为了能够更为方便地制备出氨合金属硼氢化物，本专利通过球磨一定比例的氨络合金属卤化物和常见金属硼氢化物来直接制备得到氨合金属硼氢化物。[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
权利要求
1.一种新型高效的储氢体系氨合硼氢化钒的制备方法，其特征在于具体步骤为将钒盐氨化物与硼氢化物混合，所得的混合物在惰性气体中研磨或球磨，即得到氨合硼氢化钒， 其中=BH4单元和順3单元的摩尔比为1:1-1:2。
2.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于使用球磨法时，控制球料比在O.5 I - 30 1之间，球磨的速度为50-500转/分钟，球磨时间为O. 5 — 5小时。
3.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于所述硼氢化物为硼氢化锂、硼氢化钠、 硼氢化钾、硼氢化镁、硼氢化钙或双离子硼氢化物中任一种。
4.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于所述钒盐氨化物的制备方法为将钒盐在氨气中放置O. 1-5小时，控制钒盐与氨气的摩尔比为1:1-1:6，或将高氨数钒盐氨化物热处理，获得不同氨数的钒盐氨化物。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述钒盐为不同价态钒的卤化物。
6.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于所得储氢体系氨合硼氢化钒，加热放氢温度在60°C _300°C之间。
7.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于所述惰性气体为氩气，所用气体均需经除水、除氧处理。
全文摘要
本发明涉及一种新型高效的储氢体系氨合硼氢化钒的制备方法。该储氢体系可由卤化钒的氨络合物与硼氢化物以一定摩尔比混合物在惰性气体中研磨或球磨制得。该体系具备优良的放氢性能，加热至60度即开始释放氢气，250℃之前可释放大于13wt%的氢气。
文档编号C01B6/23GK102602889SQ20121006712
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者余学斌, 袁峰, 郭艳辉 申请人:复旦大学