科创中国
高性能储氢材料的研发及市场化推广
发布时间:
2023-11-04
截止日期:2023-12-31
价格 双方协商
地区： 内蒙古自治区 包头市 包头稀土高新技术产业开发区
需求方： 中科***公司
行业领域
新材料产业
需求背景
储氢材料是可以在一定温度和压力下与氢气发生反应，并且能可逆吸放氢气的一种材料。稀土储氢材料主要以Ni和稀土金属为生产原料，通过真空感应熔炼炉进行规模化生产，使用的生产原料中1/3为轻稀土金属。此外，目前产业化生产的稀土储氢材料绝大部分都已经去镨、钕化，原料以储量最为丰富的镧、铈元素为主，所以稀土储氢材料的市场应用量对推动中国轻稀土资源的充分利用起到重要作用。
需解决的主要技术难题
目前中国已有多条自主知识产权稀土系储氢材料产线，国内总产能在2万吨/年左右。按照此产能估算，每年可消耗的轻稀土总量大约为7000t，用量已接近中国北方稀土2019年开采控制计划总量（34625t）的1/5。虽然具有较为充足的产能规模，储氢合金的主要应用领域——镍氢电池市场却不容乐观。这主要是因为镍氢电池在民用市场的应用已经接近饱和，而且近几年又受到发展快速的锂离子电池的冲击，市场占有量逐年萎缩，这使镍氢电池成为制约整个轻稀土应用产业链的瓶颈。
期望实现的主要技术目标
技术流程目标期望具有高效率,低成本,绿色安全等优点，同时制备方法简单易行,无环境污染,易于实现工业化生产。
需求解析
解析单位：“科创中国”稀土产业科技服务团（中国稀土学会） 解析时间：2023-11-20
于敦波
有研稀土新材料股份有限公司
教授
综合评价
利用固体材料及有机液体材料进行储氢，已逐渐发展成为一种极具潜力的储氢方式。虽然关于储氢材料的研究已近半个世纪，但目前仍处于探索阶段，尚无大规模应用实例，这主要是因为缺乏廉价、高效、长寿命的新型储氢材料。理想的储氢材料需同时满足一系列苛刻条件，如储氢密度高、储放氢速度快且工作条件温和、可逆循环性能好、使用寿命长等。目前已有多种材料被用于储氢研究，主要包括无机材料与有机材料两大类。其中，无机储氢材料主要有金属与金属合金、配位氢化物及碳基材料等，有机材料主要有有机框架化合物、有机液体及多孔高分子等。高纯度氢气可以大批量固态存储，运输到相应的使用场景，将真正实现灰氢变身绿氢的飞跃，为实现“双碳”目标贡献力量。
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