硼氢化钠循环再生工艺的研究进展

作者：付文英; 司司; 魏永生^*; 刘妍; 陈佳琪; 韦露; 赵新生

来源：材料导报, 2021, 35(15): 15017-15046.

• 硼氢化钠
• 储氢
• 燃料电池
• 再生技术
• 电化学还原法

硼氢化钠(NaBH4)的储氢密度大,在碱液中能实现常压常温储运,是质子交换膜燃料电池(PEMFC)间接供氢和直接硼氢化燃料电池(DBFC)系统的氢源材料,但价格昂贵、产氢成本太高、再生困难等问题制约了其规模化发展。研究学者对硼氢化钠的生产工艺方法进行了很多研究,较早的有工业合成法、直接还原法等。直接还原法将偏硼酸钠、氢化镁、镁等原料在氢气氛或氩气氛下对体系进行加热来获得硼氢化钠,从可实现一步制备、产物产量高的角度来看,该方法确实吸引人,但是它需要高压高温且能耗大,有一定危险性。近年来研究较多的是以高能球磨法为主的机械-化学还原法,将原料放入球磨机中,在不同转速和球磨时间下获得硼氢化钠,优点是工艺简单,仅在常温常压下就可以获得硼氢化钠,并且产量高、成本低,是一种有效的制备方法。此外,工艺简单、条件温和的方法还有利用电化学还原法制备硼氢化钠,选择合适的电极材料、电解液在电解槽中电解还原制得硼氢化钠,但是利用此种方法制得的产物产率太低,并且其反应机理仍存在争议。本文对国内外的硼氢化钠再生工艺进行了综述,从不同的再生工艺——工业合成法、直接还原法、机械-化学还原法和电化学还原法进行了讨论和探究,总结并分析了每种方法的机理、工艺路线及优缺点,并对其更进一步的研究进行了展望。

• 单位
  江苏师范大学; 电子工程学院