AlH3与LiBH4的相互作用及其复合物的储氢机制研究

AlH3与LiBH4是两种正在受到国内外广泛关注与期待的新型高容量储氢材料，但由于它们放氢后的再吸氢条件非常苛刻，在很大程度上制约了此类新型材料的实用化进程。本项目采用将AlH3与LiBH4组成复合储氢材料，研究AlH3与LiBH4相互作用规律，揭示AlH3/LiBH4复合材料吸放氢过程机制，阐明AlH3晶型结构和催化剂种类、数量对AlH3/LiBH4复合材料储氢性能影响的内在规律，研究有机溶液对AlH3/LiBH4复合物储氢性能影响及其作用机制，获取和积累必要的基础数据及信息，寻求进一步提高AlH3/LiBH4复合体系综合性能的途径。本项目的完成将为AlH3/LiBH4复合储氢材料优化设计和综合储氢性能改善提供理论依据。本项目的研究对于认识各种配位氢化物-金属氢化物复合储氢体系的吸放氢机制有指导作用，具有重要的学术价值和应用前景。

AlH3与LiBH4由于具有高储氢容量等优点近年来受到广泛关注与研究。但是由于它们放氢后的再吸氢条件非常苛刻，而且AlH3制备难度较大，在很大程度上制约了它们的实际应用。本项目采用有机合成方法制备了高纯度单相性好的α- AlH3和γ-AlH3，实现了AlH3的可控制备；并在国内首次开展了AlH3的储氢性能研究，制备的的放氢量达到8.3-8.5wt%，进一步对AlH3的进行了球磨改性处理，阐明了α-AlH3和γ-AlH3放氢过程的特性异同；采用合成的AlH3与LiBH4复合制备了AlH3/LiBH4复合储氢材料，系统研究了复合物的吸放氢特性，复合物首次放氢容量达到11wt%以上，研究了复合物吸放氢过程的结构演变规律，阐明了AlH3与LiBH4的相互作用机制，揭示AlH3/LiBH4复合材料吸放氢过程机理；研究了Nb基Ti基和Ce基催化剂对AlH3及其复合储氢材料的催化作用及其机理；研究了AlH3/LiBH4复合物在TEDA四氢呋喃溶液中的储氢行为。根据课题的新进展，研究对比了AlH3、Al、Li3AlH6与LiBH4复合储氢性能及机理，研究了AlH3/MgH2复合体系的储氢性能及其机制。本项目研究结果对于AlH3、LiBH4及其复合物储氢材料的进一步研究具有重要的指导意义，对于对于认识各种配位氢化物-金属氢化物复合储氢体系的吸放氢机制以及复合储氢材料优化设计有指导作用。