過渡金屬修飾的三維石墨烯改性儲氫材料及儲氫罐技術(shù)是北京東方紅升應用技術(shù)研究院和北京科技大學經(jīng)過合作研究開發(fā)出的技術(shù)。固態(tài)儲氫具有儲氫壓力低(<5MPa)、儲氫密度高(>50kg/m3)和氫氣純度高(>99.999%)的優(yōu)勢，是一種安全高效的儲氫方式。過渡金屬修飾的三維石墨烯協(xié)同提升儲氫材料的動力學性能和循環(huán)穩(wěn)定性，且有利于儲氫罐的傳質(zhì)和傳熱性能，研究成果在全國處于領(lǐng)先水平。

　　目前具備高溫型和低溫型兩個類型應用產(chǎn)品：

　　高溫型：Mg系材料是高容量儲氫材料的典型代表，儲氫量達到7.6wt%，可在高溫條件下使用，但存在循環(huán)穩(wěn)定性差和動力學性能不佳的問題。在過渡金屬修飾三維石墨烯的研制基礎(chǔ)上，通過復合鎂合金，有效改善了材料的動力學性能，三維石墨烯限制了顆粒團聚，改善了循環(huán)性能，此外石墨烯良好的導熱性能也加強了復合材料的傳熱特性，有利于吸放氫反應的進行。

　　低溫型：Ti系儲氫材料與目前已商業(yè)應用的稀土LaNi5固態(tài)儲氫材料類似，可在常溫常壓附近吸放氫，并具有較低的成本(僅約為LaNi5的三分之一)，較高的質(zhì)量儲氫密度1.8~2.0 wt%(相比LaNi5提升30~40%)。通過過渡金屬修飾三維石墨烯的改性，其動力學性能循環(huán)性能和傳熱傳質(zhì)性能都得以顯著提升。

　　技術(shù)包括：鐵基納米材料修飾三維石墨的制備方法(ZL201810116859.7)，鐵基催化劑修飾三維石墨烯限域改性儲氫材料的方法(ZL201810116860.X)，復合材料制備儲氫罐的技術(shù)，以及應用方案(補充這次申請的船和三輪車的專利。)

　　技術(shù)創(chuàng)新點體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　1、 三維石墨烯比片狀石墨烯具有更大的比表面積、更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和更優(yōu)良的熱傳導性能，可增加氫擴散通道，防止儲氫材料顆粒的團聚，有效改善吸放氫性能和循環(huán)穩(wěn)定性;

　　2、 在三維石墨烯片層結(jié)構(gòu)上合成納米鐵基合金、氧化物、鹵化物等不同種類的催化劑，促進吸放氫反應進行，催化劑與石墨烯共同作用可協(xié)同促進儲氫性能;

　　3、 將納米鐵基催化劑修飾的三維石墨烯與儲氫材料的復合，無需添加導熱材料，直接壓制成塊用于儲氫罐中，有利于提高儲氫材料應用過程中的傳質(zhì)和傳熱性能，提升了儲氫罐使用性能。