[发明专利]一种纳米石墨复合的高容量RE‑Mg‑Ni基贮氢材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米石墨复合的高容量RE-Mg-Ni基贮氢材料，其特征在于，包括稀土元素、镁、少量的镍和钛及一定量的NG助剂，其化学组成为：RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y+zwt% NG，式中x、y为原子比，0≤x+y≤5，z为助剂NG与RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y的质量百分比，2≤z≤12，RE为稀土元素Ce、Sm、Y、Nd、Pr、Y中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种纳米石墨复合的高容量RE-Mg-Ni基贮氢材料，其特征在于，所述助剂NG为500纳米以下的球形及片状石墨粉。

3.根据权利要求1或2所述的一种纳米石墨复合的高容量RE-Mg-Ni基贮氢材料，其特征在于，上述化学式组成的原子比为x=2，y=1，NG与RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y的质量百分比z=6。

4.一种纳米石墨复合的高容量RE-Mg-Ni基贮氢材料的制备方法，其特征在于，其制备步骤包括如下：

1）按化学式组成RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y+zwt% NG进行配料，式中0≤x+y≤5，2≤z≤12，RE为稀土元素Ce、Sm、Y、Nd、Pr、Y中的至少一种；

2）将步骤1）中称量好的原材料进行熔炼，其熔炼条件为：真空度1×10^-2-5×10^-4 Pa，通入0.01-0.5 MPa的惰性气体作为保护气体，温度1300-1500℃，得到熔融的RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y液态母合金；

3）将上述熔融的RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y液态母合金浇铸到水冷铜模中，获得铸态RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y母合金铸锭；

4）将步骤3）获得的铸态RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y母合金铸锭机械破碎后过200目筛，与NG按1:0.02~0.12的质量比混合，在惰性气体保护下进行机械球磨，其球磨条件为：球料比1：40，转速350转/分，球磨过程中，每球磨3小时停机1小时，除停机时间外的球磨时间20小时，即得RE-Mg-Ni基球磨粉末贮氢材料。

5.根据权利要求4所述的一种纳米石墨复合的高容量RE-Mg-Ni基贮氢材料的制备方法，其特征在于，步骤4）中球磨所采用的设备为全方位行星式高能球磨机。

6.根据权利要求4或5所述的一种纳米石墨复合的高容量RE-Mg-Ni基贮氢材料的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述熔融的RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y液态母合金在熔融状态下保持1-5分钟后，再浇铸到水冷铜模中。

7.根据权利要求4或5所述的一种纳米石墨复合的高容量RE-Mg-Ni基贮氢材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述熔炼方式为感应加热熔炼、电弧熔炼或放电等离子烧结熔炼。

8.根据权利要求4或5所述的一种纳米石墨复合的高容量RE-Mg-Ni基贮氢材料的制备方法，其特征在于，所述化学式组成中的Mg和RE在配比时增加5%-10%比例的烧损量。

9.根据权利要求4或5所述的一种纳米石墨复合的高容量RE-Mg-Ni基贮氢材料的制备方法，其特征在于，所述化学式组成中原材料的金属纯度≥99.8%。