碳纳米球储氢材料研制与储氢机理研究

用氢燃料电池驱动汽车可实现汽车污染物的零排放以保护环境，并使能源多样化以减少对石油的依赖，其技术难点是研制可逆储氢量大、吸放氢条件温和、成本低的储氢材料。本项目研究的具有类似石墨晶体结构的球状纳米粒子"碳纳米球"储氢材料，是用储量大、赋存广、成本低的煤作为主要原料，经脱灰、石墨化、添加活性金属、球磨、活化、成型、焙烧等步骤制得的，其内有丰富的储氢位（微孔、碳层面间隙、外表面缺陷），有Pd等活性金属镶嵌在粒子表面可使氢气分子原子化，氢原子能快速扩散传质至储氢位形成亚稳态结构而储氢，80℃、5MPa氢压时吸氢量>15.0wt%，放氢温度<60℃。用差示扫描量热仪、比表面积仪、高分辨透射电镜、固体高分辨核磁共振、表面增强拉曼散射、X射线光电子能谱等进行分析测试，结合计算机模拟计算，建立碳纳米球储氢理论，为研制高性能储氢材料提供科学依据。