三氢化铝应用于燃料电池的研究进展

郑阳昊，李和平，2，刘建忠，梁导伦，周俊虎

（1 浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，浙江杭州310027；2 杭州电子科技大学能源研究所，浙江杭州310018；3 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，江苏南京210096）

与常规电源相比，燃料电池具有能量转化效率高、污染少、噪声小、装置灵活等优势，具有广泛的应用前景。但迄今为止，燃料电池的主要问题仍然在于燃料的制取和储运。氢气是一种清洁、高效的燃料，被广泛应用于燃料电池。然而传统的高压储氢受到储罐质量和潜在泄漏的限制，液氢的存储及车载运输存在安全问题，因此亟需开发一种紧凑、安全的新型储氢材料作为燃料电池氢源的储氢介质。AlH3是一种二元共价氢化物，被认为是最有前途的能源材料之一[1]。AlH3的密度为1.48g/cm3，其中氢的质量密度为10.08%，体积密度为0.148kg/L，在相同的体积下储氢量是液态氢的两倍以上，是高压储氢的三倍[3]。与储氢量不足3%（质量分数）的AB5型储氢合金相比，AlH3储氢容量高且质量轻，可以释放出高纯度的氢，非常适合应用于燃料电池。

本文阐述了AlH3合成、释氢性能、储氢装置及系统的研究进展，着重介绍了AlH3作为燃料电池储氢材料应用于汽车、便携式电源的新进展，并提出下一步的研究重点是降低制造成本、提高释氢性能、实现释氢过程可控及开发高效再生方法。

1 AlH3简介

1.1 AlH3物理化学性质

AlH3有α、α'、β、δ、ε、γ、ζ 七种晶型，其中α−AlH3具有六角或立方晶型，稳定性最好，研究最多，是实际应用中最理想的晶型[2]。无特殊说明，本文提到的AlH3均指α−AlH3。……