[发明专利]燃料电池用Mg-Sn-Ni三元贮氢中间合金、贮氢材料和制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池用高容量Mg-Sn-Ni三元贮氢中间合金，其特征在于：该贮氢中间合金的化学成分按原子百分比为：Mg_100-a-bSn_aNi_b，a：4～6，b：9～11，该贮氢中间合金在使用状态具有以下多种相组成：Mg、Mg₂Ni和Mg₂Sn。

2.根据权利要求1所述的贮氢中间合金，其特征在于：

该贮氢中间合金的化学成分按原子百分比为：Mg₈₅Sn₅Ni₁₀。

3.一种含权利要求1所述的Mg-Sn-Ni三元贮氢中间合金的贮氢材料，其特征在于：

该贮氢材料使用状态的成分为：化学成分为Mg_100-a-bSn_aNi_b，a：4～6，b：9～11的贮氢中间合金和占贮氢中间合金1～5wt％的石墨；所述贮氢材料为经机械球磨得到的纳米晶-非晶粉末，在机械球磨步骤中，加入1～5wt％的石墨作为催化剂。

4.根据权利要求3所述的贮氢材料，其特征在于：

所述贮氢中间合金是通过如下步骤制备：配料、铸态合金制备、破碎及筛分、机械球磨；所述机械球磨步骤中，加入贮氢中间合金粉末1～5wt％的石墨作为催化剂。

5.一种制备权利要求3所述的贮氢材料的方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：

(1)配料：按化学成分Mg_100-a-bSn_aNi_b，a：4～6，b：9～11进行配料，其中，所述化学式中的镁在配比时增加5％～10％比例的烧损量，原材料的纯度≥99.5％；

(2)铸态贮氢中间合金制备：将配好的原料采用感应加热方法进行熔炼，其加热条件为：先抽真空至1×10^-2到5×10^-5Pa，然后充入0.01到0.1MPa的惰性保护气体，熔炼温度1300～1500℃，将融化的贮氢中间合金浇注到铜模中，获得Mg-Sn-Ni铸态贮氢中间合金铸锭；

(3)破碎及筛分：将铸态Mg-Sn-Ni贮氢中间合金铸锭机械破碎后过200目筛；

(4)机械球磨：将过筛的贮氢中间合金粉与催化剂石墨一起球磨，石墨含量为Mg-Sn-Ni合金粉的1～5wt.％；球磨后得到燃料电池用高容量Mg-Sn-Ni贮氢材料。

6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于：

所述机械球磨步骤(4)中，是将过筛的贮氢中间合金粉与催化剂石墨一起装入不锈钢球磨罐，抽真空后充入高纯氩气，在全方位行星式高能球磨机中分别球磨10～40小时，球料比40:1；转速：350转/分，球磨过程中每球磨1小时停机1小时，以防止球磨罐温度过高。

7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于：

步骤(4)中所述的球磨还包括其他球磨工艺。