21世紀(jì)的較大挑戰(zhàn)之一是提供替代能源。眾所周知，化石能量載體的資源，如石油或天然氣有限。氫氣是在此令人感興趣的替代品。氫氣（H₂）本身雖然不是能源，而是首先必須利用其它能源制備。但是，與借助例如太陽(yáng)能直接生成的電流相比，氫氣可以儲(chǔ)存和運(yùn)輸。此外，氫氣可以以不同方式，例如在燃料電池中或通過(guò)直接燃燒再次轉(zhuǎn)化成能量。形成的唯一廢物是水。但是，使用氫氣時(shí)的一個(gè)缺點(diǎn)在于其易燃，并且與空氣的混合產(chǎn)生極易爆炸的混合物，所謂的氫氧氣。

為了運(yùn)輸或儲(chǔ)存，安全儲(chǔ)存因此也是一大挑戰(zhàn)。

氫氣不能容易地儲(chǔ)存在氫儲(chǔ)器中，然后回收，因?yàn)闅錃饩哂兴袣怏w中的最小分子。US 2006/0030483 A1描述了據(jù)說(shuō)是氫儲(chǔ)器的中空微球。US 2012/0077020 A1和US 2013/0136684 A1公開(kāi)了使用碳作為氫儲(chǔ)器中的基質(zhì)材料。在DE 60 030 221 T2中闡述了在電池電極中的氫氣儲(chǔ)存。

本發(fā)明的目的是提供與現(xiàn)有技術(shù)相比具有改進(jìn)的性質(zhì)，尤其具有延長(zhǎng)的使用壽命的氫儲(chǔ)器。

提出具有權(quán)利要求1的特征的氫儲(chǔ)器、具有權(quán)利要求12的特征的制造氫儲(chǔ)器的方法和具有權(quán)利要求14的特征的用于制造氫儲(chǔ)器的裝置。有利的特征、實(shí)施方案和擴(kuò)展方案從下列說(shuō)明書(shū)、附圖以及權(quán)利要求書(shū)中顯而易見(jiàn)，其中來(lái)自一個(gè)實(shí)施方案的各個(gè)特征不限于其。相反，來(lái)自一個(gè)實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)特征可以與另一實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)特征組合以提供進(jìn)一步的實(shí)施方案。特別地，各個(gè)獨(dú)立權(quán)利要求也可以各自互相組合。獨(dú)立權(quán)利要求的措辭不應(yīng)被視為對(duì)要求保護(hù)的主題的限制。因此可以更換和省略，也可另外補(bǔ)充權(quán)利要求措辭的一個(gè)或多個(gè)特征。也可以以一般化形式使用借助具體實(shí)施例引述的特征，或同樣可以在其它實(shí)施例，尤其是用途中使用它們。

本發(fā)明涉及氫儲(chǔ)器，其包含可氫化材料和在其中嵌入可氫化材料的基質(zhì)，其中所述基質(zhì)包含至少一種聚合物。基質(zhì)和可氫化材料一起形成復(fù)合材料。

術(shù)語(yǔ)“氫儲(chǔ)器”描述可儲(chǔ)存氫氣的儲(chǔ)存容器。在此可以使用傳統(tǒng)儲(chǔ)氫和貯氫方法進(jìn)行，例如壓縮氣體儲(chǔ)存，如通過(guò)用壓縮機(jī)壓縮而儲(chǔ)存在壓力容器中，或液化氣體儲(chǔ)存，如通過(guò)冷卻和壓縮以液化形式儲(chǔ)存。另外替代性的儲(chǔ)氫形式基于固體或液體，例如金屬氫化物儲(chǔ)器，如作為氫和金屬或合金之間的化合物儲(chǔ)存，或吸附儲(chǔ)氫，如氫氣吸附儲(chǔ)存在高度多孔材料中。此外，為了儲(chǔ)存和輸送氫氣，還可能有暫時(shí)將氫鍵合到有機(jī)物質(zhì)上以產(chǎn)生可不經(jīng)加壓而儲(chǔ)存的液體化合物（所謂的“化學(xué)鍵合氫”）的氫儲(chǔ)器。

氫儲(chǔ)器可包含例如與氫氣反應(yīng)形成氫化物（金屬氫化物）的金屬或金屬合金。這一儲(chǔ)氫過(guò)程也被稱作氫化并伴隨著放熱進(jìn)行。其因此是放熱反應(yīng)。在氫化中儲(chǔ)存的氫氣可在脫氫中再釋放。在此必須供熱，因?yàn)槊摎涫俏鼰岱磻?yīng)。相應(yīng)的氫儲(chǔ)器因此可具有兩種極端狀態(tài)：1) 儲(chǔ)氫材料載滿氫氣。該材料完全為其氫化物形式；和2) 儲(chǔ)氫材料沒(méi)有儲(chǔ)存氫氣，因此該材料為金屬或金屬合金的形式。

術(shù)語(yǔ)“復(fù)合材料”描述由兩種或更多種復(fù)合的材料構(gòu)成的復(fù)合體。在這種情況下，將第一材料，在本情況中為可氫化材料，嵌入第二材料，即基質(zhì)中。該基質(zhì)可具有開(kāi)孔或閉孔。該基質(zhì)優(yōu)選是多孔的。通過(guò)一種材料嵌入另一材料，可補(bǔ)充例如否則僅各獨(dú)立組分具有的材料性質(zhì)。就復(fù)合材料的性質(zhì)而言，組分的物質(zhì)性質(zhì)和幾何是重要的。特別地，尺寸效應(yīng)通常起到一定作用。例如通過(guò)材料配合（Stoffschluss）或形狀配合（Formschluss）的方式或兩者的組合實(shí)現(xiàn)結(jié)合。由此例如能將可氫化材料牢固定位在基質(zhì)中。

除所述至少一種聚合物外，該基質(zhì)還可包含一種或多種附加組分，例如用于導(dǎo)熱和/或傳導(dǎo)氣體的材料。

該基質(zhì)根據(jù)本發(fā)明可包含一種或多種聚合物并因此被稱作聚合基質(zhì)。該基質(zhì)因此可包含一種聚合物或兩種或更多種聚合物的混合物。該基質(zhì)優(yōu)選包含僅一種聚合物。特別地，該基質(zhì)本身可以是儲(chǔ)氫的。例如，可以使用乙烯（聚乙烯，PE）。優(yōu)選使用鈦-乙烯化合物。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，其可儲(chǔ)存最多14重量%的氫氣。

術(shù)語(yǔ)“聚合物”描述由直鏈或支化分子構(gòu)成的化合物，所謂的大分子，其又由相同或同類的單元，所謂的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元構(gòu)成。合成聚合物通常是塑料。

通過(guò)使用至少一種聚合物，該基質(zhì)可賦予該材料良好的光學(xué)、機(jī)械、熱和/或化學(xué)性質(zhì)。例如，通過(guò)該聚合物，該氫儲(chǔ)器可具有在沒(méi)有該聚合物時(shí)否則不可能實(shí)現(xiàn)的良好的溫度穩(wěn)定性、對(duì)周圍介質(zhì)的耐受性（抗氧化性、耐腐蝕性）、良好的傳導(dǎo)性、良好的氫氣吸收和儲(chǔ)存能力或其它性質(zhì)，例如機(jī)械強(qiáng)度。也可以使用例如不能儲(chǔ)氫但能夠高膨脹的聚合物，例如聚酰胺或聚乙酸乙烯酯。

根據(jù)本發(fā)明，該聚合物可以是均聚物或共聚物。共聚物是由兩種或更多種不同類型的單體單元構(gòu)成的聚合物。由三種不同單體構(gòu)成的共聚物被稱作三元共聚物。根據(jù)本發(fā)明，該聚合物例如也可包括三元共聚物。

該聚合物（均聚物）優(yōu)選具有除碳和氫外優(yōu)選另外包含至少一個(gè)選自硫、氧、氮和磷的雜原子的單體單元，以使所得聚合物，不同于例如聚乙烯，不是完全非極性的。也可以存在至少一個(gè)選自氯、溴、氟、碘和砹的鹵素原子。該聚合物優(yōu)選是共聚物和/或三元共聚物，其中至少一種單體單元除碳和氫外另外包含至少一個(gè)選自硫、氧、氮和磷的雜原子和/或存在至少一個(gè)選自氯、溴、氟、碘和砹的鹵素原子。也可能兩種或更多種單體單元具有相應(yīng)的雜原子和/或鹵素原子。

該聚合物優(yōu)選對(duì)儲(chǔ)氫材料具有粘附性質(zhì)。這意味著其很好粘附到儲(chǔ)氫材料本身上并因此形成甚至在如儲(chǔ)氫過(guò)程中出現(xiàn)的應(yīng)力下也穩(wěn)定粘附到儲(chǔ)氫材料上的基質(zhì)。

該聚合物的粘附性質(zhì)能使該材料穩(wěn)定引入氫儲(chǔ)器中并使該材料經(jīng)盡可能長(zhǎng)的時(shí)期，即經(jīng)多個(gè)氫氣儲(chǔ)存和氫氣釋放周期定位在氫儲(chǔ)器中的特定位置。一個(gè)周期描述單次氫化和隨后脫氫的操作。該儲(chǔ)氫材料應(yīng)優(yōu)選穩(wěn)定至少500個(gè)周期，尤其至少1000個(gè)周期，以能夠經(jīng)濟(jì)地使用該材料。“穩(wěn)定”在本發(fā)明中是指可儲(chǔ)存的氫氣量和儲(chǔ)氫速度甚至在500或1000個(gè)周期后也基本相當(dāng)于開(kāi)始使用該氫儲(chǔ)器時(shí)的值。特別地，“穩(wěn)定”是指將可氫化材料至少大致保持在氫儲(chǔ)器內(nèi)的其最初引入該氫儲(chǔ)器中的位置。“穩(wěn)定”應(yīng)尤其被理解為在周期過(guò)程中不發(fā)生較細(xì)顆粒與較粗顆粒分離并從中除去的分離效應(yīng)。

本發(fā)明的儲(chǔ)氫材料尤其是低溫儲(chǔ)氫材料。在儲(chǔ)氫過(guò)程中（這是放熱過(guò)程），因此出現(xiàn)最多150℃的溫度。用于相應(yīng)儲(chǔ)氫材料的基質(zhì)的聚合物必須在這些溫度下穩(wěn)定。優(yōu)選的聚合物因此直到180℃的溫度，尤其直到165℃的溫度，尤其直到145℃也不分解。

更特別地，該聚合物是具有100℃或更高，尤其是105℃或更高，但小于150℃，尤其小于140℃，特別是135℃或更小的熔點(diǎn)的聚合物。優(yōu)選地，根據(jù)ISO 1183在20℃下測(cè)定的該聚合物的密度為0.7克/立方厘米或更大，尤其是0.8克/立方厘米或更大，優(yōu)選0.9克/立方厘米或更大，但最大1.3克/立方厘米，優(yōu)選不大于1.25克/立方厘米，尤其是1.20克/立方厘米或更小。根據(jù)ISO 572的拉伸強(qiáng)度優(yōu)選為10 MPa至100 MPa，尤其是15 MPa至90 MPa，更優(yōu)選15 MPa至80 MPa。根據(jù)ISO 527的拉伸彈性模量?jī)?yōu)選為50 MPa至5000 MPa，尤其是55 MPa至4500 MPa，更優(yōu)選60 MPa至4000 MPa。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，令人驚訝地，具有這些機(jī)械性質(zhì)的聚合物特別穩(wěn)定并具有良好可加工性。特別地，它們能實(shí)現(xiàn)基質(zhì)和嵌在其中的可氫化材料之間的穩(wěn)定粘附，以使可氫化材料經(jīng)多個(gè)周期長(zhǎng)久保持在氫儲(chǔ)器內(nèi)的相同位置。這實(shí)現(xiàn)該氫儲(chǔ)器的長(zhǎng)使用壽命。

優(yōu)選地，在本發(fā)明中，該聚合物選自EVA、PMMA、EEAMA和這些聚合物的混合物。

EVA（乙酸乙烯酯）是指具有2重量%至50重量%的乙酸乙烯酯含量的一類由乙烯和乙酸乙烯酯構(gòu)成的共聚物。較低乙酸乙烯酯含量導(dǎo)致形成硬質(zhì)薄膜，而較高含量導(dǎo)致該聚合物的更高粘附性。典型EVA在室溫下是固體并具有最多750%的拉伸應(yīng)變。此外，EVA是應(yīng)力開(kāi)裂耐受性。EVA具有下列通式(I):

(式(I))。

EVA在本發(fā)明中優(yōu)選具有0.9克/立方厘米至1.0克/立方厘米的密度（根據(jù)ISO 1183）。根據(jù)ISO 527的屈服應(yīng)力尤其為4至12 MPa，優(yōu)選5 MPa至10 MPa，特別是5至8 MPa。尤其合適的是具有大于12 MPa，尤其大于15 MPa且小于50 MPa，尤其小于40 MPa，特別是25 MPa或更小的拉伸強(qiáng)度（根據(jù)ISO 527）的那些EVA。斷裂伸長(zhǎng)率（根據(jù)ISO 527）尤其為> 30%或> 35%，特別是> 40%或45%，優(yōu)選> 50%。拉伸彈性模量?jī)?yōu)選為35 MPa至120 MPa，特別是40 MPa至100 MPa，優(yōu)選45 MPa至90 MPa，尤其是50 MPa至80 MPa。合適的EVA例如由Axalta Coating Systems LLC公司以Coathylene^? CB 3547商品名出售。

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是具有下列結(jié)構(gòu)通式(II)的合成透明熱塑性塑料:

(式(II))。

根據(jù)摩爾質(zhì)量，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大約45℃至130℃。軟化溫度優(yōu)選為80℃至120℃，尤其是90℃至110℃。該熱塑性共聚物以其耐候性、耐光性和耐UV輻射性為特征。

PMMA在本發(fā)明中優(yōu)選具有0.9至1.5克/立方厘米（根據(jù)ISO 1183），尤其是1.0克/立方厘米至1.25克/立方厘米的密度。尤其合適的是具有大于30 MPa，優(yōu)選大于40 MPa，尤其大于50 MPa且小于90 MPa，尤其小于85 MPa，特別是80 MPa或更小的拉伸強(qiáng)度（根據(jù)ISO 527）的那些PMMA。斷裂伸長(zhǎng)率（根據(jù)ISO 527）尤其為< 10%，特別是< 8%，優(yōu)選< 5%。拉伸彈性模量?jī)?yōu)選為900 MPa至5000 MPa，優(yōu)選1200至4500 MPa，尤其是2000 MPa至4000 MPa。合適的PMMA例如由Ter Hell Plastics GmbH, Bochum, 德國(guó)公司以商品名7M Plexiglas?丸粒出售。

EEAMA是由乙烯、丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐單體單元形成的三元共聚物。EEAMA根據(jù)摩爾質(zhì)量具有大約102℃的熔點(diǎn)。其優(yōu)選具有1.0克/立方厘米或更小且0.85克/立方厘米或更大的在20℃下的相對(duì)密度（DIN 53217/ISO 2811）。合適的EEAMA例如由Axalta Coating Systems LLC公司以Coathylene^? TB3580商品名出售。

該復(fù)合材料優(yōu)選基本包含儲(chǔ)氫材料和基質(zhì)。基于該復(fù)合材料總重量計(jì)的基質(zhì)重量含量?jī)?yōu)選為10重量%或更小，尤其是8重量%或更小，更優(yōu)選5重量%或更小，并優(yōu)選為至少1重量%，尤其是至少2重量%至3重量%。希望的是將基質(zhì)的重量含量保持為盡可能低。

即使該基質(zhì)能夠儲(chǔ)氫，儲(chǔ)氫能力也不像儲(chǔ)氫材料本身那樣顯著。但是，需要該基質(zhì)以一方面使任選發(fā)生的儲(chǔ)氫材料的氧化保持為低或完全防止，并確保該材料的顆粒之間的粘結(jié)。

該基質(zhì)優(yōu)選是具有低結(jié)晶度的聚合物。通過(guò)該聚合物的結(jié)晶度可明顯改變材料的性質(zhì)。部分結(jié)晶的材料的性質(zhì)由該聚合物的結(jié)晶和非晶區(qū)兩者決定。因此，可看出與同樣由多種物質(zhì)形成的復(fù)合材料的一定的關(guān)系。例如，該基質(zhì)的膨脹能力隨密度提高而降低。

該基質(zhì)也可以呈預(yù)浸料的形式。預(yù)浸料是“預(yù)浸漬纖維”的英文縮寫(xiě)，對(duì)于德語(yǔ)而言為“預(yù)浸漬的纖維”。預(yù)浸料是用聚合物預(yù)浸漬的織物半成品，其在溫度和壓力下固化以制造部件。合適的聚合物是具有高粘性但未聚合的熱固性塑料基質(zhì)的那些。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的聚合物也可以呈預(yù)浸料的形式。

包含于預(yù)浸料中的纖維可作為純單向?qū)?、作為織物或網(wǎng)格布（Gelege）存在。該預(yù)浸料根據(jù)本發(fā)明也可以粉碎并以薄片或碎屑形式與可氫化材料一起加工以產(chǎn)生復(fù)合材料。

根據(jù)本發(fā)明，該聚合物可以是與可氫化材料接觸的液體形式。此處“液體”是指該聚合物是熔融的。但是，根據(jù)本發(fā)明還包括將該聚合物溶解在合適的溶劑中，在這種情況下在制成該復(fù)合材料后例如通過(guò)蒸發(fā)再除去溶劑。但是，該聚合物也可以是與可氫化材料混合的丸粒形式。由于壓實(shí)該復(fù)合材料，該聚合物軟化以形成基質(zhì)——在其中嵌入可氫化材料。如果該聚合物以粒子，即丸粒形式使用，它們優(yōu)選具有30微米至60微米，尤其是40微米至45微米的x₅₀粒度（體積基粒度）。x₉₀粒度尤其是90微米或更小，優(yōu)選80微米或更小。

該可氫化材料可以吸收氫氣并且如果需要，再釋放氫氣。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該材料包含任意三維構(gòu)造的微粒材料，如顆粒、丸粒、纖維，優(yōu)選短切纖維、薄片和/或其它幾何。特別地，該材料也可呈板狀或粉末的形式。在這種情況下，該材料不必具有均勻構(gòu)造。相反，該構(gòu)造可以是規(guī)則或不規(guī)則的。顆粒在本發(fā)明中是例如幾乎球形的顆粒，以及具有不規(guī)則的有角外形的顆粒。表面可以是光滑的，但該材料的表面也可以粗糙和/或具有不平整和/或凹處和/或凸起。根據(jù)本發(fā)明，氫儲(chǔ)器可包含以僅一種特定三維構(gòu)造的材料，以使該材料的所有顆粒具有相同空間維度。但是，該氫儲(chǔ)器也可以包含不同構(gòu)造/幾何的材料。由于該材料的許多不同的幾何或構(gòu)造，該材料可用于許多不同的氫儲(chǔ)器。

該材料優(yōu)選包含中空體，例如具有一個(gè)或多個(gè)空腔和/或具有中空形狀的顆粒，例如中空纖維或具有中空通道的擠出體。術(shù)語(yǔ)“中空纖維”描述在橫截面中具有一個(gè)或多個(gè)連續(xù)空腔的圓柱形纖維。通過(guò)使用中空纖維，可以組合許多中空纖維以產(chǎn)生中空纖維膜，由此可由于高孔隙率促進(jìn)吸收和/或從該材料中釋放氫氣。

該可氫化材料優(yōu)選具有雙峰粒度分布。由此可以實(shí)現(xiàn)可氫化材料在氫儲(chǔ)器中的更高堆積密度和因此更高密度，這提高儲(chǔ)氫容量，即該儲(chǔ)器中可儲(chǔ)存的氫量。

根據(jù)本發(fā)明，該可氫化材料可包含至少一種可氫化金屬和/或至少一種可氫化金屬合金，優(yōu)選由其構(gòu)成。

所用的其它可氫化材料可以是：

- 堿土金屬和堿金屬鋁氫化物（alanate），

- 堿土金屬和堿金屬硼氫化物，

- 金屬有機(jī)骨架（MOF），和/或

- 包合物，

和當(dāng)然，各材料的各組合。

根據(jù)本發(fā)明，該材料還可包含不可氫化的金屬或金屬合金。

根據(jù)本發(fā)明，該可氫化材料可包含低溫氫化物和/或高溫氫化物。術(shù)語(yǔ)“氫化物”是指可氫化材料，無(wú)論其是氫化形式還是非氫化形式。低溫氫化物優(yōu)選在-55℃至180℃，尤其是-20℃至150℃，特別是0℃至140℃的溫度范圍內(nèi)儲(chǔ)氫。高溫氫化物優(yōu)選在從280℃起和更高，尤其是從300℃起和更高的溫度范圍內(nèi)儲(chǔ)氫。在所提到的溫度下，該氫化物不僅能儲(chǔ)存氫氣，還可釋放氫氣，即能夠在這些溫度范圍內(nèi)起作用。

在本文中描述“氫化物”時(shí)，這被理解為是指以其氫化形式以及其非氫化形式的可氫化材料。根據(jù)本發(fā)明，在氫儲(chǔ)器的制造中，可以使用以其氫化或非氫化形式的可氫化材料。

關(guān)于氫化物和它們的性質(zhì)，在本公開(kāi)中參考S. Sakietuna等人, International Journal of Energy, 32 (2007), 第1121-1140頁(yè)中的表1至4。

儲(chǔ)氫（氫化）可以在室溫下進(jìn)行。氫化是放熱反應(yīng)?？梢陨⒊傻姆磻?yīng)熱。相反，為了脫氫，必須以熱形式向該氫化物供應(yīng)能量。脫氫是吸熱反應(yīng)。

例如可以設(shè)定，低溫氫化物與高溫氫化物一起使用。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中設(shè)定，例如，低溫氫化物和高溫氫化物在第二區(qū)域的層中混合提供。它們也可以各自彼此分開(kāi)地布置在不同層或區(qū)域中，尤其也在不同的第二區(qū)域中。例如可以設(shè)定，將第一區(qū)域布置在這些第二區(qū)域之間。在另一個(gè)實(shí)施方案中設(shè)定，第一區(qū)域具有分布在基質(zhì)中的低溫和高溫氫化物的混合物。不同的第一區(qū)域也可包含低溫氫化物或高溫氫化物。

該可氫化材料優(yōu)選包含選自鎂、鈦、鐵、鎳、錳、鎳、鑭、鋯、釩、鉻或兩種或更多種這些金屬的混合物的金屬。該可氫化材料還可包含含有所述金屬中至少一種的金屬合金。

該可氫化材料（儲(chǔ)氫材料）更優(yōu)選包含至少一種能在150℃或更低的溫度下，尤其在-20℃至140℃，尤其是0℃至100℃的溫度范圍內(nèi)儲(chǔ)存氫氣并再釋放氫氣的金屬合金。所述至少一種金屬合金在此優(yōu)選選自AB₅類型、AB類型和/或AB₂類型的合金。A和B在此是指各自彼此不同的金屬，其中A和/或B尤其選自鎂、鈦、鐵、鎳、錳、鎳、鑭、鋯、釩和鉻。指數(shù)代表各合金中的金屬的化學(xué)計(jì)量比。根據(jù)本發(fā)明，此處的合金可被外來(lái)原子摻雜。根據(jù)本發(fā)明，摻雜程度可以為A和/或B的最多50原子%，尤其最多40原子%或最多35原子%，優(yōu)選最多30原子%或最多25原子%，特別是最多20原子%或最多15原子%，優(yōu)選最多10原子%或最多5原子%。可以例如用鎂、鈦、鐵、鎳、錳、鎳、鑭或其它鑭系元素、鋯、釩和/或鉻進(jìn)行摻雜。在此可以用一種多種不同的外來(lái)原子進(jìn)行摻雜。AB₅類型的合金易活化，意味著活化所需的條件類似于在氫儲(chǔ)器的運(yùn)行中的那些。它們另外具有比AB或AB₂類型的合金更高的延性。相反，AB₂或AB類型的合金具有比AB₅類型的合金更高的機(jī)械穩(wěn)定性和硬度。在此可以提到例如FeTi作為AB類型的合金、TiMn₂作為AB₂類型的合金和LaNi₅作為AB₅類型的合金。

該可氫化材料（儲(chǔ)氫材料）更優(yōu)選包含至少兩種可氫化合金的混合物，其中至少一種合金是AB₅類型且第二種合金是AB類型和/或AB₂類型的合金。AB₅類型的合金的含量尤其是可氫化材料的總重量的1重量%至50重量%，尤其是2重量%至40重量%，更優(yōu)選5重量%至30重量%，特別是5重量%至20重量%。

該可氫化材料（儲(chǔ)氫材料）優(yōu)選是微粒形式（顆粒、粒子）。

該粒子尤其具有20微米至700微米，優(yōu)選25微米至500微米，特別是30微米至400微米，尤其是50微米至300微米的粒度x₅₀。x₅₀是指50%的粒子具有等于或小于所述值的中值粒度。借助激光衍射測(cè)定粒度，但也可通過(guò)例如篩析進(jìn)行。中值粒度在本情況中是基于重量的粒度，其中基于體積的粒度在本情況中相同。此處給出了可氫化材料在首次發(fā)生氫化前的粒度。在儲(chǔ)氫過(guò)程中，在該材料內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力，這會(huì)在幾個(gè)周期過(guò)程中導(dǎo)致x₅₀粒度降低。

優(yōu)選地，可氫化材料如此牢固并入基質(zhì)中，以致其在儲(chǔ)氫時(shí)破碎。因此優(yōu)選使用顆粒作為可氫化材料，其在基質(zhì)保持至少主要部分無(wú)損的同時(shí)碎裂。這一結(jié)果是令人驚訝的，因?yàn)檎J(rèn)為，基質(zhì)在由于可氫化材料在儲(chǔ)氫過(guò)程中的體積增加而膨脹時(shí)更可能傾向于碎裂，當(dāng)由于該體積增加而高度膨脹時(shí)。目前認(rèn)為，由于粘合在基質(zhì)內(nèi)，當(dāng)體積增加時(shí)，作用于顆粒的外力與由該體積增加引起的顆粒內(nèi)的應(yīng)力一起造成碎裂。在并入基質(zhì)中的聚合物材料時(shí)，可以特別清楚地發(fā)現(xiàn)顆粒的碎裂。由聚合物材料形成的基質(zhì)能使這樣碎裂顆粒也穩(wěn)定保持在固定位置。

試驗(yàn)此外顯示，在該基質(zhì)中利用粘合劑，尤其是膠粘劑固定這些顆粒的情況下，實(shí)現(xiàn)在基質(zhì)內(nèi)特別好的固定就位。粘合劑含量可以優(yōu)選為基質(zhì)體積的2體積%至3體積%。

優(yōu)選地，基于開(kāi)始時(shí)和100次儲(chǔ)存操作后的x₅₀粒度，由于儲(chǔ)氫造成的顆粒碎裂，粒度變化成乘以0.6，更優(yōu)選乘以0.4的值。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，令人驚訝地，這一尺寸的材料在儲(chǔ)氫中表現(xiàn)出特別好的性質(zhì)。在氫氣的儲(chǔ)存和釋放中，該材料膨脹（在氫化過(guò)程中）或收縮（在脫氫過(guò)程中）。這種體積變化可高達(dá)30%。因此，在可氫化材料的粒子上，即在儲(chǔ)氫材料上出現(xiàn)機(jī)械應(yīng)力。在多次充氫和排氫（氫化和脫氫）過(guò)程中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)粒子碎裂。如果可氫化材料現(xiàn)在特別具有小于50微米，特別小于30微米，尤其小于25微米的粒度，在使用過(guò)程中可形成細(xì)粉，其可能不再能夠有效儲(chǔ)氫。此外，該材料在氫儲(chǔ)器本身中的分布變化。具有幾納米的極小直徑的材料粒子的床可積聚在氫儲(chǔ)器中的最低點(diǎn)。在充氫（氫化）的情況下，在此位置處由于儲(chǔ)氫材料膨脹，在氫儲(chǔ)器壁處出現(xiàn)高機(jī)械應(yīng)力。通過(guò)選擇該材料的合適粒度，可以至少部分避免這一點(diǎn)。另一方面，通過(guò)較小粒度帶來(lái)較多接觸點(diǎn)，在此處顆粒與基質(zhì)相互作用并粘附在其中，由此產(chǎn)生在尺寸大于700微米，尤其大于500微米的顆粒的情況下無(wú)法實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)的穩(wěn)定性。

除非另外規(guī)定，術(shù)語(yǔ)“材料”、“可氫化材料”和“儲(chǔ)氫材料”在本申請(qǐng)中同義使用。

另一實(shí)施方案設(shè)定，該氫儲(chǔ)器具有高溫氫化物容器和低溫氫化物容器。高溫氫化物可以生成高于350℃的溫度，這必須散除。這種熱極快釋放并可例如用于加熱與氫儲(chǔ)器相連的組件。所用高溫氫化物可以例如是基于鎂的金屬粉末。相反，低溫氫化物優(yōu)選具有在優(yōu)選-55℃至155℃的范圍內(nèi)，尤其優(yōu)選在80℃至140℃的溫度范圍內(nèi)的溫度。低溫氫化物是例如Ti_0.8Zr_0.2CrMn或Ti_0.98Zr_0.02V_0.43Cr_0.05Mn_1.2。一個(gè)實(shí)施方案設(shè)定，將氫氣從高溫氫化物容器轉(zhuǎn)移至低溫氫化物容器，或反之亦然，并在每種情況下儲(chǔ)存在其中。例如和在本公開(kāi)的范圍內(nèi)，為此參考DE 36 39 545 C1。

關(guān)于氫化物和它們的性質(zhì)，在本發(fā)明的公開(kāi)中參考3. Sakietuna等人, International Journal of Energy, 32 (2007), 第1121-1140頁(yè)中的表1至4。

在該基質(zhì)中，除所述至少一種聚合物外還可包含附加組分。這些組分主要具有下列功能的至少一個(gè)：主要儲(chǔ)氫、主要導(dǎo)熱和/或主要傳導(dǎo)氣體。這被理解為是指各組分履行至少這一功能作為在該復(fù)合材料中的主要任務(wù)。例如，一種組分可以主要用于儲(chǔ)氫，但同時(shí)也能夠提供至少一定的導(dǎo)熱性。但是，在這種情況下設(shè)定，存在至少一種其它組分承擔(dān)主要導(dǎo)熱，這意味著與其它組分相比經(jīng)由該組分從壓制的材料復(fù)合體中導(dǎo)出最大量的熱。在這種情況下，又可以采用主要傳導(dǎo)氣體的組分，借此將例如氫氣（流體）導(dǎo)入該材料復(fù)合體，以及例如從中導(dǎo)出。在這種情況下，流經(jīng)的流體也可夾帶熱。該流經(jīng)的流體在本發(fā)明中是氫氣或包含50體積%或更大，優(yōu)選60體積%或更大，尤其是70體積%或更大，優(yōu)選80體積%或更大，特別是90體積%或95體積%或更大的含量的氫氣的氣體混合物。該可氫化材料優(yōu)選僅儲(chǔ)存氫氣，以使甚至在使用氣體混合物作為流體的情況下，也基本僅儲(chǔ)存氫氣。

該氫儲(chǔ)器優(yōu)選具有至少2個(gè)，優(yōu)選多于2個(gè)彼此不同的層，其中一層包含復(fù)合材料，與其不同的層具有下列功能的至少一個(gè)：主要儲(chǔ)氫、主要導(dǎo)熱和/或主要傳導(dǎo)氣體。

術(shù)語(yǔ)“層”是指優(yōu)選一種材料，或兩種或更多種材料以層片（Lage）的形式布置，并且其可以作為層片與直接環(huán)境分界。例如，不同材料可以相繼地松散彼此疊加地堆積，以使相鄰層直接接觸。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，可氫化層可緊鄰導(dǎo)熱層布置，以使在吸收氫氣和/或釋放氫氣時(shí)產(chǎn)生的熱可從該可氫化材料直接釋放到相鄰層中。

主要下列功能的至少一個(gè)：主要儲(chǔ)氫、主要導(dǎo)熱和/或主要傳導(dǎo)氣體被理解為是指各層履行至少這一功能作為在該復(fù)合材料的第二區(qū)域中的主要任務(wù)。例如，一個(gè)層可以主要用于儲(chǔ)氫，但同時(shí)也能夠提供導(dǎo)熱性。在這樣的情況下優(yōu)選設(shè)定，存在至少一個(gè)其它層承擔(dān)主要導(dǎo)熱，這意味著與該氫儲(chǔ)器中的其它層相比經(jīng)由該層從壓制的材料復(fù)合體中導(dǎo)出最大量的熱。在這種情況下，又可以采用主要傳導(dǎo)氣體的層，借此將例如氫氣（流體）導(dǎo)入該材料復(fù)合體以及例如從中導(dǎo)出。在這種情況下，也可借助流經(jīng)的流體夾帶熱。

根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)熱層可包含至少一種導(dǎo)熱金屬和/或石墨。這些材料也可用作導(dǎo)熱組分。該導(dǎo)熱材料應(yīng)一方面具有良好的熱導(dǎo)率，另一方面還具有盡可能小的重量，以使該氫儲(chǔ)器的總重量保持為盡可能小。該金屬優(yōu)選具有100 W/(m?K)或更大，尤其是120 W/(m?K)或更大，優(yōu)選180 W/(m?K)或更大，特別是200或更大的熱導(dǎo)率λ。根據(jù)本發(fā)明，該導(dǎo)熱金屬也可以是金屬合金或不同金屬的混合物。該導(dǎo)熱金屬優(yōu)選選自銀、銅、金、鋁和這些金屬的混合物或包含這些金屬的合金。特別優(yōu)選的是銀，因?yàn)槠渚哂写笥?00 W/(m?K)的極高熱導(dǎo)率。同樣優(yōu)選的是鋁，因?yàn)槌?36 W/(m?K)的高熱導(dǎo)率外，未壓實(shí)形式的其還具有低密度和因此低重量。

根據(jù)本發(fā)明，石墨包括膨脹和非膨脹石墨。優(yōu)選使用膨脹或可膨脹石墨。或者，也可以使用碳納米管（單壁、雙壁或多壁），因?yàn)樗鼈兺瑯泳哂袠O高的熱導(dǎo)率。由于納米管的高成本，優(yōu)選使用膨脹石墨或膨脹石墨和非膨脹石墨的混合物。如果存在混合物，基于重量計(jì)，使用比膨脹石墨更多的非膨脹石墨。

粉狀天然石墨（非膨脹石墨）在該復(fù)合材料中具有不良粘附性并且只能困難地加工成持久穩(wěn)定復(fù)合體。因此，在基于金屬氫化物的儲(chǔ)氫的情況下，優(yōu)選使用基于膨脹石墨的石墨品級(jí)。其尤其由天然石墨制成并具有比非膨脹石墨低得多的密度，但在該復(fù)合體中具有良好粘附性，以可獲得穩(wěn)定復(fù)合材料。但是，如果僅使用未壓實(shí)形式的膨脹石墨，該氫儲(chǔ)器的體積會(huì)變得太大，以致其不能經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。因此，優(yōu)選使用膨脹和非膨脹石墨的混合物。

如果在制造過(guò)程中借助壓制來(lái)壓實(shí)儲(chǔ)氫材料，通過(guò)膨脹石墨形成能夠特別好地導(dǎo)熱的取向?qū)?。由于壓制時(shí)的壓力，膨脹石墨中的石墨層（六方平面）相對(duì)于彼此移動(dòng)，以形成薄片或?qū)?。石墨的這些六方平面隨后橫向排列（與軸向壓制操作過(guò)程中的壓力方向幾乎垂直），以使隨后可以容易將氫氣引入該復(fù)合材料并且可以良好地向外或向內(nèi)導(dǎo)熱。由此，不僅可實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)，還可實(shí)現(xiàn)氣體傳導(dǎo)或流體傳導(dǎo)。

或者，膨脹石墨可以例如借助壓延輥軋加工以產(chǎn)生薄膜。然后再磨碎這些薄膜。由此獲得的鱗片或薄片可隨后用作導(dǎo)熱材料。由于輥軋，在此也造成碳晶格中的優(yōu)先方向，因此實(shí)現(xiàn)特別好的熱和流體的進(jìn)一步傳導(dǎo)。

例如當(dāng)在該材料復(fù)合體中包含高溫氫化物作為可氫化材料時(shí)，優(yōu)選使用石墨作為導(dǎo)熱材料。在低溫氫化物的情況下，優(yōu)選的是導(dǎo)熱金屬，尤其是鋁。當(dāng)這兩個(gè)層彼此緊鄰時(shí)，這種組合尤其優(yōu)選。根據(jù)本發(fā)明，例如有可能構(gòu)成第一區(qū)域的第一層，即包含高溫氫化物的本發(fā)明的材料復(fù)合體緊鄰包含石墨的第二層。這種第二層隨后又可緊鄰包含導(dǎo)熱金屬的第三層，其隨后再鄰接包含石墨的第四層。這種第四層隨后可以再緊鄰包含材料復(fù)合體的第一層。任意的層序根據(jù)本發(fā)明可行。在本發(fā)明中，“包含”是指不僅可以含有所提到的材料，還可以含有附加成分；但是，優(yōu)選地，“包含”是指“由...構(gòu)成”。

石墨和/或鋁和/或其它導(dǎo)熱金屬可以呈丸粒、粉末或板或薄膜的形式。板或薄膜可已構(gòu)成本發(fā)明中的層。但是也可設(shè)想，存在三維構(gòu)造，其形成至少部分穿入該材料復(fù)合體的層中的層，因此能夠更好散熱和供熱。特別地，石墨除導(dǎo)熱性外還具有良好的氣體傳導(dǎo)。但是，鋁具有比石墨更好的導(dǎo)熱性。

為了傳導(dǎo)氣體，該氫儲(chǔ)器優(yōu)選具有多孔層。這可以例如是如上已描述的包含石墨的導(dǎo)熱層。根據(jù)本發(fā)明，多孔層也可以是其中導(dǎo)熱金屬或可氫化材料不致密壓制的多孔區(qū)，以可以容易地進(jìn)行氣體傳導(dǎo)（流體傳導(dǎo)）。

此外，該復(fù)合材料的至少一個(gè)組件，例如一個(gè)或多個(gè)中間鋁層可以在燒結(jié)法中制造。在燒結(jié)操作中，加熱細(xì)粒的通常陶瓷或金屬的物質(zhì)，但其中溫度通常保持在低于主要組分的熔融溫度，以保持工件的形狀。通常出現(xiàn)小收縮或1毫米的十分之幾的僅極小收縮。此外，可以選擇材料以使原材料的顆粒致密并填實(shí)孔隙空間。原則上區(qū)分固相燒結(jié)和還出現(xiàn)熔體的液相燒結(jié)。通過(guò)燒結(jié)的溫度處理，由在前一工藝步驟中例如借助擠出形成的細(xì)?；虼至Ｉ鳟a(chǎn)生固體工件。由于溫度處理，該燒結(jié)產(chǎn)物才獲得其最終性質(zhì)，如各自用途中要求的硬度、強(qiáng)度或熱導(dǎo)率。例如，由此可以制造開(kāi)孔基質(zhì)，使可氫化材料進(jìn)入其中。由此也可以制造例如傳導(dǎo)氣體并用在該氫儲(chǔ)器中的通道結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，可氫化材料優(yōu)選具有占該復(fù)合材料的大于50體積%至98體積%的含量且基質(zhì)優(yōu)選具有至少2體積%至50體積%的含量?？梢酝ㄟ^(guò)已知試驗(yàn)方法和檢測(cè)方法，例如借助電子掃描顯微鏡測(cè)定可氫化材料和基質(zhì)的體積%含量。同樣可以使用光學(xué)顯微鏡。優(yōu)選使用成像程序，其中借助計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)評(píng)估。

該基質(zhì)可另外包含不同的碳多晶型物（Modifikation）。通過(guò)使用不同的碳多晶型物，可改進(jìn)該氫儲(chǔ)器的熱導(dǎo)率。由此可以更好地導(dǎo)出在氫氣吸收和/或釋放時(shí)生成的熱。

該基質(zhì)和/或?qū)觾?yōu)選包含不同碳多晶型物的混合物，其包含例如膨脹天然石墨作為碳多晶型物之一。優(yōu)選與膨脹天然石墨一起使用非膨脹石墨，在這種情況下基于重量使用比膨脹石墨更多的非膨脹石墨。特別地，該基質(zhì)可包含膨脹天然石墨，在其中例如布置可氫化材料。另外的碳多晶型物包括例如單壁、雙壁或多壁納米管、石墨烯和富勒烯。

該基質(zhì)優(yōu)選包含占該復(fù)合材料的1重量%至20重量%的重量含量的膨脹天然石墨。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，各組分的含量沿該復(fù)合材料變化。變化的含量可以呈單調(diào)或非單調(diào)梯度的形式或階躍函數(shù)的形式。因此，可以實(shí)現(xiàn)可氫化材料在基質(zhì)中的減少或增多。由此可以例如根據(jù)流經(jīng)氫儲(chǔ)器的流體調(diào)節(jié)基質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

此外，該基質(zhì)可以另外包含短纖維形式的碳多晶型物。由此可以補(bǔ)償長(zhǎng)度的變化。此外，纖維的使用實(shí)現(xiàn)基質(zhì)的改進(jìn)的穩(wěn)定性。

該復(fù)合材料優(yōu)選具有多孔基質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)多孔基質(zhì)可以確?？蓺浠牧系捏w積膨脹不損壞該基質(zhì)。

優(yōu)選地，該基質(zhì)在至少一個(gè)區(qū)域中具有膨脹性質(zhì)，優(yōu)選彈性。由此可以確保例如在吸收氫氣時(shí)，可氫化材料可膨脹而不使該復(fù)合材料受損或受到過(guò)度應(yīng)力。由于吸收氫氣，例如，可氫化材料可以膨脹，以使體積發(fā)生正向變化（收縮）。在釋放氫氣時(shí)，可氫化材料可以收縮，以發(fā)生體積的負(fù)膨脹或收縮。由于在至少一個(gè)區(qū)域中的膨脹性質(zhì)，優(yōu)選彈性，該基質(zhì)可以至少依循可氫化材料的體積膨脹，以使基質(zhì)不發(fā)生損壞。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該可氫化材料具有涂層。該涂層可為可氫化材料提供另外的性質(zhì)。例如，該涂層可以是聚合物并且該涂層可以改進(jìn)可氫化材料的氣體傳導(dǎo)和導(dǎo)熱性。該涂層可包含也形成基質(zhì)的相同聚合物。但是，也可以對(duì)涂層和基質(zhì)使用不同聚合物。通過(guò)該材料的涂層可確保將氫氣儲(chǔ)存在該材料中，同時(shí)防止或至少減輕該材料由于例如氧化而變?nèi)?。材料的氧化?huì)導(dǎo)致在表面形成使氫氣不再能或難以擴(kuò)散穿過(guò)的層。因此，顯著降低氫化和脫氫的發(fā)生速度。但是，這一速度應(yīng)盡可能高，以能夠經(jīng)濟(jì)可行地使用。此外，已氧化的材料區(qū)不再可用于儲(chǔ)氫，以致該材料可儲(chǔ)存的氫氣量，即儲(chǔ)氫容量降低。但是，正是該儲(chǔ)氫容量應(yīng)盡可能大，以能夠經(jīng)濟(jì)可行地使用。

由該涂層產(chǎn)生的防氧化層現(xiàn)在使該儲(chǔ)氫材料能經(jīng)多次周期使用，而不發(fā)生該材料的儲(chǔ)氫容量的顯著減退，這能夠?qū)崿F(xiàn)該氫儲(chǔ)器的長(zhǎng)使用壽命。

該復(fù)合材料優(yōu)選已壓實(shí)。可以例如通過(guò)壓制實(shí)現(xiàn)壓實(shí)?？梢岳缃柚蠅侯^和下壓頭通過(guò)壓力實(shí)現(xiàn)壓制（軸向壓制）。此外，可以通過(guò)等靜壓制實(shí)現(xiàn)壓制。等靜壓制法基于壓力在液體和氣體中在所有方向上均勻傳播并在其施加的面積上生成與這些面積成正比的力的物理定律?？梢詫⒌谝缓偷诙^(qū)域引入壓制系統(tǒng)的壓力容器中的例如橡膠模具中。在壓力容器中經(jīng)液體在所有方向上作用于橡膠模具的壓力以均勻方式壓縮包圍的第一和第二區(qū)域。也可以將包含第一和第二區(qū)域的預(yù)成型體插入等靜壓機(jī)，例如插入液體中。通過(guò)施加優(yōu)選在500至6000巴的高壓，可以制造該復(fù)合材料。等靜壓制中的高壓例如能夠產(chǎn)生該復(fù)合材料中的新材料性質(zhì)。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該復(fù)合材料已壓實(shí)其最大壓實(shí)度的至少20%至其最大壓實(shí)度的最多92.36%?？捎纱颂峁┗旌厦芏取?/p>

優(yōu)選地，其具有存在不同主要功能的區(qū)域，這包括至少各一個(gè)透氣區(qū)、導(dǎo)熱區(qū)和儲(chǔ)氫區(qū)。

優(yōu)選可以將多個(gè)具有小外殼的氫儲(chǔ)器互相連接。由此可以實(shí)現(xiàn)氫氣吸收和/或釋放的良好結(jié)果。

本發(fā)明還涉及制造包含可氫化材料和基質(zhì)的氫儲(chǔ)器的方法。該基質(zhì)優(yōu)選除聚合物外還包含不同的碳多晶型物。將可氫化材料并入該基質(zhì)，然后形成儲(chǔ)氫的復(fù)合材料。

可氫化材料以及各種碳優(yōu)選在每種情況下以單獨(dú)的（vereinzelt）形式，尤其以顆?；虮∑问焦?yīng)，并壓制以形成復(fù)合材料。該基質(zhì)優(yōu)選包含不同碳多晶型物的混合物，其包含例如膨脹天然石墨作為碳多晶型物之一。優(yōu)選與膨脹天然石墨一起使用非膨脹石墨，在這種情況下基于重量使用比膨脹石墨更多的非膨脹石墨。特別地，該基質(zhì)可包含膨脹天然石墨，在其中布置例如可氫化材料。另外的碳多晶型物包括例如單壁、雙壁或多壁納米管、石墨烯以及富勒烯。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，在壓制裝置中實(shí)施基質(zhì)和可氫化材料的有針對(duì)性的布置以形成該氫儲(chǔ)器中的主要透氣區(qū)、導(dǎo)熱區(qū)和儲(chǔ)氫區(qū)。

優(yōu)選在該氫儲(chǔ)器中僅使用基質(zhì)材料作為可氫化組分。在另一實(shí)施方案中，在氫儲(chǔ)器中主要，即以可氫化組分的至少50重量%的程度使用基質(zhì)材料。在另一實(shí)施方案中設(shè)定，這一含量大于80重量%，優(yōu)選大于90重量%，尤其是至少接近100重量%。另一可氫化組分可以此外例如是層材料。

本發(fā)明還涉及用于制造氫儲(chǔ)器，優(yōu)選如上所述的氫儲(chǔ)器，更優(yōu)選通過(guò)如上所述的方法的裝置，其中所述裝置具有模腔，向其中引入該氫儲(chǔ)器的至少一種單獨(dú)的材料，優(yōu)選為可傾倒粉狀材料的形式，其中設(shè)置混合器，借此第一和與其不同的第二碳多晶型物可混合，且所述裝置另外具有第一碳多晶型物的第一進(jìn)料工具和第二碳多晶型物的第二進(jìn)料工具和可氫化材料的進(jìn)料工具。

其它有利的實(shí)施方案及特征從下列附圖和相應(yīng)的描述中顯而易見(jiàn)。從附圖和描述中顯而易見(jiàn)的各個(gè)特征僅是示例性的并且不限于各個(gè)實(shí)施方案。相反，來(lái)自一個(gè)或多個(gè)附圖的一個(gè)或多個(gè)特征可以與來(lái)自其它附圖以及來(lái)自上文的描述的其它特征組合以提供進(jìn)一步的實(shí)施方案。因此，這些特征不以限制性方式而是僅作為實(shí)例給出。

附圖顯示：

圖1來(lái)自氫儲(chǔ)器的局部。

圖1顯示氫儲(chǔ)器10的局部。氫儲(chǔ)器10包含兩個(gè)外壁12、14，在它們之間安置大量基質(zhì)16。將可氫化材料嵌在基質(zhì)16中?；|(zhì)16與可氫化材料一起形成復(fù)合材料。該可氫化材料是金屬合金并具有占復(fù)合材料的50體積%至98體積%的含量?；|(zhì)16包含各種碳多晶型物，例如膨脹天然石墨和非膨脹石墨，并具有占復(fù)合材料的20體積%至50體積%的含量?；|(zhì)16的膨脹天然石墨具有占復(fù)合材料的1重量%至20重量%的重量含量。各組分的含量沿該復(fù)合材料變化。在此，該可氫化材料嵌在基質(zhì)16中。通過(guò)壓制將該復(fù)合材料壓實(shí)至其最大壓實(shí)度的例如70%。

下列第1至14點(diǎn)概括本發(fā)明的進(jìn)一步的基本特征：

1. 氫儲(chǔ)器，其包含可氫化材料和基質(zhì)，可氫化材料已嵌入該基質(zhì)中并與所述基質(zhì)形成復(fù)合材料。

2. 根據(jù)第1點(diǎn)的氫儲(chǔ)器，其中所述可氫化材料優(yōu)選具有占所述復(fù)合材料的大于50體積%至98體積%的含量且所述基質(zhì)優(yōu)選具有至少2體積%至50體積%的含量，其中所述基質(zhì)包含不同的碳多晶型物。

3. 根據(jù)第1或2點(diǎn)的氫儲(chǔ)器，其特征在于所述基質(zhì)包含膨脹天然石墨。

4. 根據(jù)上述任一點(diǎn)的氫儲(chǔ)器，其特征在于所述基質(zhì)包含非膨脹石墨。

5. 根據(jù)上述任一點(diǎn)的氫儲(chǔ)器，其特征在于所述基質(zhì)包含重量含量占所述復(fù)合材料的1重量%至20重量%的膨脹天然石墨。

6. 根據(jù)上述任一點(diǎn)的氫儲(chǔ)器，其特征在于各組分的含量沿所述復(fù)合材料變化。

7. 根據(jù)上述任一點(diǎn)的氫儲(chǔ)器，其特征在于所述復(fù)合材料具有基本由碳構(gòu)成的多孔基質(zhì)，其中已嵌入可氫化材料。

8. 根據(jù)上述任一點(diǎn)的氫儲(chǔ)器，其特征在于所述復(fù)合材料已壓實(shí)，其中所述復(fù)合材料優(yōu)選包含與石墨組合的聚合物構(gòu)成的基質(zhì)。

9. 根據(jù)上述任一點(diǎn)的氫儲(chǔ)器，其特征在于所述復(fù)合材料已壓實(shí)其最大壓實(shí)度的至少20%至其最大壓實(shí)度的最多92.36%。

10. 根據(jù)上述任一點(diǎn)的氫儲(chǔ)器，其特征在于其具有存在不同主要功能的區(qū)域，其包括至少各一個(gè)透氣區(qū)、導(dǎo)熱區(qū)和儲(chǔ)氫區(qū)。

11. 制造包含可氫化材料和基質(zhì)的氫儲(chǔ)器的方法，其中借助不同的碳多晶型物制造基質(zhì)并將所述可氫化材料并入這種基質(zhì)，然后形成儲(chǔ)氫的復(fù)合材料。

12. 根據(jù)第11點(diǎn)的方法，其特征在于所述可氫化材料以及各種碳各自以單獨(dú)的形式，尤其以顆?；虮∑问焦?yīng)，并壓制以產(chǎn)生復(fù)合材料。

13. 根據(jù)第11或12點(diǎn)任一點(diǎn)的方法，其特征在于在壓制裝置中實(shí)施基質(zhì)和可氫化材料的由針對(duì)性的布置以形成所述氫儲(chǔ)器中的主要透氣區(qū)、導(dǎo)熱區(qū)和儲(chǔ)氫區(qū)。

14. 用于制造氫儲(chǔ)器，優(yōu)選根據(jù)第1至10點(diǎn)任一項(xiàng)的氫儲(chǔ)器，更優(yōu)選通過(guò)具有第11至13點(diǎn)的特征的方法的裝置，其中所述裝置具有模腔，向其中引入所述氫儲(chǔ)器的至少一種單獨(dú)的材料，優(yōu)選為可傾倒粉狀材料的形式，其中設(shè)置混合器，借此第一和與其不同的第二碳多晶型物可混合，和另外具有第一碳多晶型物的第一進(jìn)料工具和第二碳多晶型物的第二進(jìn)料工具和可氫化材料的進(jìn)料工具。