TSHJNXH 0013-2024 固態(tài)可逆儲氫材料要求

ICS27.010CCSF19

團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/SHJNXH0013—2024固態(tài)可逆儲氫材料通用要求Solid-statereversiblehydrogenstoragematerials-Generalrequirements2024-09-10發(fā)布 2024-09-12實施?上海市節(jié)能協(xié)會?

?發(fā)布目 次前 言 1范圍 2規(guī)范性引用文件 2術(shù)語和定義 2通用技術(shù)要求 4固態(tài)儲氫材料試驗要求 5固態(tài)儲氫材料貯運要求 7附錄A（資料性） 8附錄B（資料性） 9PAGEPAGE1前 言本文件按照GB/T《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本文件由上海市節(jié)能協(xié)會提出并歸口。（集團(tuán)）中車長春軌道客車股份有限公司本文件主要起草人：鄒建新，原建光，方沛軍，林羲，丁國華，施鋒萍，張嘉祺，唐孝宗，姜方，孫敏，朱陽林，徐維普，蔡龍，嚴(yán)義剛，劉永鋒，王輝，劉煒煒。本文件承諾執(zhí)行單位：上海氫楓能源技術(shù)有限公司，氫儲（上海）能源科技有限公司，厚普清潔能源（集團(tuán)）股份有限公司，宜興氫楓能源技術(shù)有限公司，上海浦江特種氣體有限公司。本文件屬于首次發(fā)布。固態(tài)可逆儲氫材料通用要求范圍本文件規(guī)定了固態(tài)可逆儲氫材料的通用技術(shù)要求、試驗要求和貯運要求。本文件適用于氫氣可逆儲存與運輸用固態(tài)儲氫材料。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T3634.2氫氣第2部分：純氫、高純氫和超純氫GB/T5162金屬粉末振實密度的測定GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則GB/T24499氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語GB/T33291氫化物可逆吸放氫壓力-組成-等溫線（P-C-T）測試方法GB/T42656稀土系儲氫合金吸放氫反應(yīng)動力學(xué)性能測試方法術(shù)語和定義GB/T24499界定的術(shù)語和定義及以下術(shù)語和定義適用于本文件。固態(tài)可逆儲氫材料Solid-statereversiblehydrogenstoragematerials簡稱“固態(tài)儲氫材料”，在一定溫度和壓力下，能夠可逆吸收和釋放氫氣的粉狀或塊狀儲氫材料，固態(tài)儲運容器Solid-statestorageandtransportationtanks儲存和運輸固態(tài)儲氫材料，同時作為儲氫材料吸收和釋放氫氣反應(yīng)場所的容器。容量保持率CapacityRetentionRate固態(tài)儲氫材料經(jīng)過若干次充放氫循環(huán)后，其儲氫容量與初始狀態(tài)下儲氫容量的比值。稀土系儲氫材料Rare-earthbasedhydrogenstoragematerialsAB鈦系儲氫材料Titaniumbasedhydrogenstoragematerials（鋯系A(chǔ)LavsAB鋯系儲氫材料ZirconiumbasedhydrogenstoragematerialsAB2型Laves相材料、鋯系A(chǔ)B型儲氫材料等。釩系儲氫材料Vanadiumbasedhydrogenstoragematerials以釩為主要成分且晶體結(jié)構(gòu)以體心立方BCC相為主的可逆吸收和釋放氫氣的金屬、合金及其復(fù)合物等。鎂系儲氫材料MagnesiumbasedhydrogenstoragematerialsMg/gH吸附類儲氫材料Adsorptiontypehydrogenstoragematerials（范德華力復(fù)雜氫化物類儲氫材料Complexhydridestypehydrogenstoragematerials4 2 堿金屬或堿土金屬與AlH-NH-BH-4 2 Gravimetrichydrogenstoragecapacity固態(tài)儲氫材料的吸氫P-C-T曲線在最大測試壓力下吸入氫氣的最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)。可逆儲氫容量Reversiblehydrogenstoragecapacity固態(tài)儲氫材料在規(guī)定工況條件下能釋放出的氫氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)。有效循環(huán)次數(shù)Effectivecyclenumber通用技術(shù)要求一般要求A。固態(tài)儲氫材料生產(chǎn)過程應(yīng)確保生產(chǎn)批次間材料成分、尺寸均一，性能穩(wěn)定。固態(tài)儲氫材料在吸放氫過程不產(chǎn)生除氫氣以外的氣體。粉狀固態(tài)儲氫材料應(yīng)能均勻裝填于固態(tài)儲運容器中使用，或?qū)⒎蹱罟虘B(tài)儲氫材料壓制成一定形可添加碳材料、鋁材料或銅材料等高熱導(dǎo)率材料，增強(qiáng)固態(tài)儲氫材料的熱導(dǎo)率；可添加粘結(jié)劑或抗膨脹材料，增強(qiáng)固態(tài)儲氫材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。添加的高熱導(dǎo)率材料、粘結(jié)劑或抗膨脹材料在固態(tài)儲氫材料貯存、運輸、裝填和服役過程中，過程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。固態(tài)儲氫材料的規(guī)格固態(tài)儲氫材料的產(chǎn)品規(guī)格應(yīng)由英文首字母縮寫和阿拉伯?dāng)?shù)字組成。編制方法應(yīng)符合下列規(guī)定：示例如下：80%時的循環(huán)次數(shù)為1500次。固態(tài)儲氫材料試驗要求試驗基本要求GB/T3634.2高純氫的要求。對氧氣或水敏感的固態(tài)儲氫材料，測試前的樣品保存、裝樣、轉(zhuǎn)移均應(yīng)在惰性氣氛下進(jìn)行。0.01%。0.02mm。GB/T8170規(guī)定執(zhí)行。試驗人員應(yīng)具備正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本文件并未指出所有可能的安全問題。使用者應(yīng)具有一定的專業(yè)知識和技能并充分認(rèn)識到不當(dāng)?shù)牟僮骺赡芤鸬臍怏w泄漏、電氣火災(zāi)或其他嚴(yán)重后果。壓力-成分-等溫線（P-C-T）試驗要求固態(tài)儲氫材料在完成活化后，按照附錄B的試驗參數(shù)或廠商規(guī)定的試驗參數(shù)進(jìn)行吸氫/放氫P-C-T曲線測試，測試方法依據(jù)GB/T33291。吸氫P-C-T曲線測試前應(yīng)完全釋放固態(tài)儲氫材料內(nèi)的氫。P-C-T曲線的吸氫/儲氫密度試驗要求GB/T5162方法檢測振實密度，并采用式（2）進(jìn)行固態(tài)儲氫材料的表觀體積儲氫密度計算：

W

(2)式（2）中：

H 100H — g/；W — 固態(tài)儲氫材料的質(zhì)量儲氫容量，單位為wt%；t — g/L。GB/T5162100ml（直徑和高度的較大值）105倍，量筒最小分1%2/3。測試獲得多孔塊體固態(tài)儲氫材料的振實密度后，采用式（2）進(jìn)行塊體固態(tài)儲氫材料的表觀體積儲氫密度計算。取10個多孔塊體固態(tài)儲氫材料樣品，分別進(jìn)行質(zhì)量測量、直徑測量和高度測量；1）質(zhì)量測量：采用天平進(jìn)行質(zhì)量測量；直徑測量：沿材料軸向的不同部位測量6次，取平均值；高度測量：按端部圓周不同部位測量3次，取平均值；通過圓柱體積計算公式計算10個樣品的平均體積，并根據(jù)式（3）計算表觀儲氫密度。式（3）中：

H

mW100V

(3)H — g/；W — 固態(tài)儲氫材料的質(zhì)量儲氫容量，單位為wt%；m — 固態(tài)儲氫材料的質(zhì)量，單位為g；V — 固態(tài)儲氫材料的平均體積，單位為L；固態(tài)儲氫材料貯運要求固態(tài)儲氫材料應(yīng)采取防氧化措施后密封貯存和運輸，密封包裝內(nèi)應(yīng)放有脫氧劑和干燥劑。（（每噸P-C-TD類滅火器滅火。（附錄A（資料性）固態(tài)儲氫材料通用技術(shù)要求A.1質(zhì)量儲氫容量可逆質(zhì)量儲氫 本征體積儲氫儲氫材料類型(wt%)容量(wt%)密度(g/L)稀土系1.41.3200050鈦系1.71.5150045鋯系1.71.5150045釩系3.01.880050鎂系4.5~7.04.0150045吸附類1.51.451000—復(fù)雜氫化物類8.07.050050附錄B（資料性）常見固態(tài)儲氫材料P-C-T曲線試驗參數(shù)表B.1常見固態(tài)儲氫材料P-C-T曲線試驗參數(shù)

（℃）

（℃）

最大測試壓力（MPa）稀土系儲氫材料25±225±25.0±0.2鈦系儲氫材料25±225±25.0±0.2鋯系儲氫材料25±225±25.0±0.2釩系儲氫材料25±260