高储量、低成本Mo、Al改性纳米铁氧化物储氢材料的放大制备及其储氢新技术

一、项目摘要 理想的固体储氢材料需满足DOE标准（6.5 wt%或62 kg/m³）和IEA标准（5 wt%或50 kg H₂/m³）。然而，目前全球尚无材料能完全达标。资料显示，若固体储氢材料的储氢容量超过4 wt%或约50 kg H₂/m³，便具有商业价值，此标准接近IEA标准。本项目旨在制备Mo、Al改性纳米铁氧化物储氢材料，该材料与上述标准十分接近。该类储氢材料通过铁氧化物与铁之间的氧化-还原可逆反应实现氢的储存和释放。其理论储氢量达4.80 wt%，可反复循环使用。

二、主要技术特点及关键技术内容 （一）主要技术特点 1. 本储氢材料完全通过化学反应进行氢的储存与释放，产氢过程简单、安全，产氢量高，实用性强。 2. 以国产铁粉等原料，通过浸渍法及改进的水热法实现金属掺杂的纳米铁氧化物的自组装，比尿素法更简单，原料丰富、成本低廉，适合大规模生产。 3. 自行设计、组装了一套能准确、有效评价储氢材料循环储放氢性能和工艺的装置。该装置是未来盒式氢循环供给装置（氢燃料电池的供氢装置）的前期简易装置和检测系统，拥有自主知识产权。 4. 利用该材料的储放氢原理，不仅可作为储氢材料，还可作为氢气纯化材料，用于氢气的高纯化处理。

（二）关键技术内容 1. 以铁粉为原料，研究制备粒度可控的基体材料Fe₂O₃并实现浸渍法大批量制样；研究控制并实现水热法金属掺杂铁氧化物纳米储氢材料的大批量自组装制样。 2. 准确评价目标储氢材料的储氢性能，确定目标储氢材料的车载盒式循环储-放氢实用工艺参数。

三、项目预期经济社会效益 据统计，2000年，国内大小汽车消耗原油6560万吨，占全国总量的1/3。2010年，预计国内各类汽车所消耗的原油将达1.38亿吨，占全国总量的43%。到2020年，汽车的消耗量更将高达2.56亿吨，占总需求量的57%。若将汽车耗油总量的5%折算成使用氢燃料电池汽车，仅燃油（氢）这一项所需要的储氢材料的商业利润将无法估量。

四、合作方式 联合开发。

一、项目摘要

理想的固体储氢材料对氢气的存储容量有DOE标准（6.5 wt%或 62 kg/m3）和IEA标准（5 wt%或50 kg H2/m3）。然而，目前世界上没有一个储氢材料能够满足上述要求。资料表明，若固体储氢材料的储氢容量＞4 wt%或～50 kg H2/m3，就具有商业使用价值，这一标准接近IEA标准。本项目拟制备的Mo、Al改性纳米铁氧化物储氢材料正是一种与该标准十分接近的固体储氢材料。该类储氢材料是利用铁氧化物与铁之间的氧化-还原可逆反应实现氢的储存和释出。材料的理论储氢量达4.80 wt%，可反复循环使用。

二、主要技术特点及关键技术内容

（一）主要技术特点

1、该储氢材料完全利用化学反应进行氢的储存与放出，产氢过程简单、安全，产氢量高，实用性强。

2、以国产铁粉等为原料通过浸渍法及改进的水热法实现金属掺杂的纳米铁氧化物的自组装，比目前的尿素法简单且原料丰富、成本低廉，适合大规模生产。

3、自行设计、组装了一套能够准确、有效评价地储氢材料循环储放氢性能和工艺的装置，该装置是未来盒式氢循环供给装置（氢燃料电池的供氢装置）的前期简易装置和检测系统，拥有自主知识产权。

4、利用该材料的储放氢原理，不仅可以使改性铁氧化物作为储氢材料，还可以作为氢气纯化材料可用于氢气的该高纯化处理。

（二）关键技术内容

1、铁粉为原料，如何制备粒度可控的基体材料Fe2O3并实现浸渍法大批量制样；如何控制并实现水热法金属掺杂铁氧化物纳米储氢材料的大批量自组装制样。

2、准确评价上述目标储氢材料的储氢性能，以确定目标储氢材料的车载盒式循环储-放氢实用工艺参数。

三、项目预期经济社会效益

据统计，2000年，国内大小汽车消耗原油6560万吨，占全国总量的1/3。2010年，预计国内各类汽车所消耗的原油将达1.38亿吨，占全国总量的43%。到 2020年，汽车的消耗量更将高达2.56亿吨，占总需求量的57%。若将汽车耗油总量的5%折算成使用氢燃料电池汽车，仅燃“油（氢）”这一项所需要的储氢材料的商业利润将无法估量。

四、合作方式 联合开发。。