屠国平, 何剑灵, 肖学章, 陈立新, 任钱江, 杜锡勇, 骆明儿

(1. 浙江大学材料科学与工程学院, 杭州 310027; 2. 绍兴市质量技术监督检测院, 绍兴 312071)



h-BN负载纳米NbH对LiBH4放氢性能的协同改性作用

屠国平1,2, 何剑灵2, 肖学章1, 陈立新1, 任钱江2, 杜锡勇2, 骆明儿2

(1. 浙江大学材料科学与工程学院, 杭州 310027; 2. 绍兴市质量技术监督检测院, 绍兴 312071)

制备了h-BN负载纳米NbH改性剂(NbH@h-BN), 并采用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 透射电子显微镜(TEM)以及X射线能谱(EDS)等测试手段对其进行表征, 分析了NbH@h-BN对LiBH4放氢反应的掺杂改性作用及机理. 结果表明: 经NbH@h-BN掺杂改性后, LiBH4的放氢峰值温度和表观活化能分别降低至380 ℃和142.31 kJ/mol, 放氢动力学性能也得到大幅改善. 分析认为: NbH@h-BN具备协同改性LiBH4的放氢性能是因为NbH@h-BN可以生成稳定的粒径为5～10 nm的NbH颗粒, 并且可以避免纳米NbH在掺杂改性过程和放氢过程中发生团聚, 能够充分发挥纳米NbH和h-BN各自的改性作用.

储氢材料; 硼氢化锂; 协同效应

氢能是一种极具发展潜力的理想清洁能源, 因而其相关研究广受关注. 安全、 高效且低成本的储氢技术是目前氢能开发应用亟需解决的瓶颈技术[1]. 硼氢化锂(LiBH4)具有18.5%的质量储氢密度和121 kg H2/m3的体积储氢密度, 已成为目前高容量储氢材料研究的热点之一[2,3]. 然而, LiBH4热力学稳定性较高, 吸放氢动力学性能较差, 可逆吸氢的条件过于苛刻, 严重阻碍了其实用化进程[4].

近年来, 研究者发现多种金属氧化物和金属卤化物对LiBH4能够产生很好的去稳定化作用, 但前者的去稳定化产物是热力学……