(1)任务来源:2007年度济南市科技攻关项目,编号200705032。
(2)应用领域和技术原理: - 应用领域:新材料、能源技术。 - 技术原理:利用储氢合金的吸放氢特性,为燃料电池提供高纯度(99.999﹪~99.9999﹪)的、安全可靠的氢气,从而可进一步提高燃料电池的效率和寿命。
(3)性能指标: ① 成功开发出Ti0.9Zr0.2Mn1.0Cr0.8(VFe)0.2合金,此合金的最大放氢量为1015ml/5g,储氢量达到1.8﹪;开发成功MmNi4.5Cr0.3Mn0.2合金,其性能如下:最大放氢量为1570ml/10g,重量储氢量达到1.4﹪;将上述Ti0.9Zr0.2Mn1.0Cr0.8(VFe)0.2与MmNi4.5Cr0.3Mn0.2合金以1:1的重量比例混合起来使用,总的重量储氢量为1.6wt﹪,0℃释氢压力均大于1atm。
② 成功研发出了一款储氢容量为500NL的储氢罐,采用四支并联的结构,在常温下的放氢速度可以满足300瓦燃料电池正常使用,储氢罐在60~80℃范围内氢气流量超过4NL/min。
③ 罐体内通入99.5﹪纯度的市售工业氢,充满后吹净杂质气体后,测试得到的气体纯度超过5N,达到99.9998﹪。
(4)与国内外同类技术比较: - 所研制的储氢合金的储氢量比目前国内外普遍使用的储氢合金的储氢量大,而且成本低廉; - 储氢罐在罐体重量、放氢速度、换热设计、传质设计等方面全面超过国内外同类技术,制备成本是国内外同类技术的五分之一到十分之一。
(5)成果的创造性、先进性: - 所有指标均达到或超过了合同书的指标要求,成果具有很大的创新性,达到国际先进水平。
(6)作用意义: - 本课题开发的500NL固体储氢罐可以解决300W小功率质子交换膜燃料电池供氢系统的问题,将推动燃料电池走向实际应用,并会带动新材料、新能源、机械、冶金、电子等相关领域的发展。 - 该项技术的开发将会填补济南市乃至山东省在该领域的空白。