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《鋁水反應(yīng)制氫技術(shù)研發(fā)進展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、綜述鋁水反應(yīng)制氫技術(shù)研發(fā)進展劉光明，解東來(華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院傳熱強化與過程節(jié)能教育部重點實驗室，廣東廣州510640)摘要：鋁是地殼中含量最多的金屬元素，來源廣泛，價格低廉，密度低。鋁與水反應(yīng)制氫，可作為一種氫氣存儲的有效手段，儲氫值高達11.1%(質(zhì)量分數(shù))，是一種非常良好的氫載體，也是為質(zhì)子交換膜燃料電池供氫的理想儲氫介質(zhì)，反應(yīng)產(chǎn)物環(huán)境友好，副產(chǎn)物可以回收利用。介紹了國內(nèi)外有關(guān)鋁水反應(yīng)制氫技術(shù)在質(zhì)子交換膜燃料電池中的應(yīng)用進展，討論了幾種促進反應(yīng)持續(xù)進行、縮短誘導(dǎo)時間的方法，比較了幾種制氫反應(yīng)器，總結(jié)了其未來的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵
2、詞：鋁；氫氣；質(zhì)子交換膜燃料電池；反應(yīng)器中圖分類號：TM911文獻標識碼：A文章編號：1002-087X(2011)01-0109-04AdvanceofhydrogenproductionfromaluminumwaterreactionLIUGuang-ming,XIEDong-lai(MOEKeyLaboratoryofEnhancedHeatTransferandEnergyConservation,SchoolofChemistryandChemicalEngineering,SouthChinaUniversityofTec
3、hnology,GuangzhouGuangdong510640,China)Abstract:Aluminumisthemostabundantmetalelementinearthcrustwithlowpriceanddensityandwidesource.Thereactionofaluminumwithwatercangeneratehydrogen,thustobeaneffectivemethodofhydrogenstorage.Itshydrogenstoragefactorisupto11.1%whichishig
4、herthan9%,thevaluesetbyU.S.DepartmentofEnergyforhydrogenstorage.Therefore,aluminumisaratherpreferredhydrogencarrier,aswellasanidealhydrogenstoragemediaforprotonexchangemembranefuelcell.By-productsofthereactionareenvironmentalfriendlyandcanberecycled.Henceitattractsmanyre
5、searchers'attention.Therecentresearchanddevelopmentprogressesinhydrogenproductionfromthereactionofaluminumwithwaterwerereviewed.Themethodstoenhancethereactionprocesswereintroduced.Someofthehydrogengeneratorsandsystemsinventedbyresearcherswerepresented.Thedirectionsforfur
6、therdevelopmentwerediscussed.Keywords:aluminum;hydrogen;PEMFC;reactor質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是一種將存在于燃料(氫物氫氧化鋁等可以回收再次應(yīng)用于水處理、造紙、阻火劑的生是最主要的燃料)與氧化劑中的化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接產(chǎn)等方面；其次，金屬鋁水解具有很高的氫氣產(chǎn)量(1245轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，具有質(zhì)量輕，供電可靠，無振動，噪聲mL/g)，儲氫值為11.1%(質(zhì)量分數(shù))，高于美國能源部2015年小，啟動快，無污染等優(yōu)點。然而，除了質(zhì)子交換膜燃料電池本儲氫材料儲
7、氫值大于9%的要求[3]；再次，鋁是地殼中含量最身一些技術(shù)問題需要解決外，缺少高效、安全、響應(yīng)迅速的在多的金屬元素，具有原料來源廣泛，價格低廉等特性；另外，鋁線供氫技術(shù)是使其實用化較預(yù)期緩慢的一個重要原因。目前的密度低，只有2700kg/m3，是常規(guī)金屬中最輕的，其合金密工業(yè)上主要采用高壓鋼瓶儲氫和低溫液化儲氫，然而這兩種度的范圍也只有2600～2800kg/m3，這就使得系統(tǒng)的質(zhì)量大方法儲氫密度低，氫氣本身的質(zhì)量占不到整個儲氫罐質(zhì)量的大降低。通過金屬鋁與水反應(yīng)制氫也避免了氫氣的存儲過程，10%[1]，而且在壓縮和液化的過程中需要消耗大
8、量的能量。一氫氣可以間接地存儲在其原材料中，這樣系統(tǒng)就會變得更加種比較可行的制氫方案是采用硼氫化鈉水溶液制氫，可以很小型化而且更加安全。方便的調(diào)節(jié)氫氣產(chǎn)量和產(chǎn)氫速率，實現(xiàn)快速、高效地現(xiàn)場制以鋁水反應(yīng)作為氫源
