[发明专利]一种凹凸棒-镧镁复合型储氢材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种凹凸棒‑镧镁复合型储氢材料的制备方法，将镧和镁锭混合，采用电弧熔炼的方法在温度2000‑3000℃进行熔炼得到镧‑镁合金；随后进行粉碎，得到粒径10‑50mm的非晶粉末；将凹凸棒加入无水乙醇中，搅拌20‑30min；随后加入非晶粉末，加热温度至80‑100℃，边搅拌边反应2‑5h；将所得产物过滤、干燥；随后在400‑500℃、在惰性气体氛围中，焙烧反应3‑6h，待冷却、压制成型后即可得到所述凹凸棒‑镧镁复合型储氢材料。

技术领域

本发明属于新能源材料领域，特别涉及一种凹凸棒-镧镁复合型储氢材料及其制备方法。

背景技术

能源危机和环境污染已经成为全球性的难题，为实现社会的可持续发展，世界各国不断加大新能源的开发，以期获得高效清洁无污染的能源。新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。氢能因具有最高的能质比，且使用过程中清洁无污染，逐渐得到广泛关注。但氢能不易存储，科研人员经过长期的研究发现固体氢化物可通过电化学方式实现氢能的可逆利用，于是储氢技术的研究重点转向了固体储氢材料的开发。

近年来，各种纳米结构的金属硫化镍和硫化钴被发现具有良好的电化学储氢前景，但获得的粉体储氢材料在制备电极过程中需要加入导电剂、粘结剂等辅助材料再涂覆于集流体之上，使电极制备过程耗时耗力且增加了电极的接触电阻，导致高倍率储氢性能变差，此外，导电剂、粘结剂和集流器本身会增加电极的总质量，使得电极整体比容量降低许多。

发明内容

针对上述现有技术中储氢材料存在的不足，本发明的目的是提供一种凹凸棒-镧镁复合型储氢材料及其制备方法，使获得的储氢材料同时具备良好的稳定性和吸放氢性能。

为实现本发明目的技术方案如下：

一种凹凸棒-镧镁复合型储氢材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：将镧和镁锭按照摩尔比1:2-5混合，采用电弧熔炼的方法在温度2000-3000℃进行熔炼得到镧-镁合金；随后进行粉碎，得到粒径10-50mm的非晶粉末；

S2：将10-20份凹凸棒加入30-40份无水乙醇中，搅拌20-30min；随后加入步骤S1中所述非晶粉末7-12份，加热温度至80-100℃，边搅拌边反应2-5h；

S3：将步骤S2所得产物过滤、干燥；随后在400-500℃、在惰性气体氛围中，焙烧反应3-6h，待冷却、压制成型后即可得到所述凹凸棒-镧镁复合型储氢材料。

优选的，步骤S1中所述镧和镁的摩尔比为1：3.5；在温度2600℃下熔炼；粉碎后得到20-30mm。

优选的，步骤S2中所述将12份凹凸棒加入35份无水乙醇中，搅拌26min。

优选的，加入步骤S1中所述非晶粉末10份，加热温度至85℃，边搅拌边反应3.5h。

优选的，步骤S3中在温度450℃下焙烧反应5h。

优选的，步骤S3中所述惰性气体为40％氩气和60％氮气的混合气；压制压力为9MPa。

上述任意一条制备方法所制备得到的凹凸棒-镧镁复合型储氢材料。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

本发明所述一种凹凸棒-镧镁复合型储氢材料的制备方法，以具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐的凹凸棒为载体，先通过电弧熔炼制备镧-镁合金并粉碎，再与凹凸棒混合分布均匀，随后经焙烧得复合型储氢材料。在凹凸棒的结构通道和镧-镁合金相掺杂，既提高了稳定性，又使得吸放氢性能大幅度提高。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。