[发明专利]一种高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201810570859.4 申请日: 2018-06-05
公开(公告)号: CN108588521A 公开(公告)日: 2018-09-28
发明(设计)人: 高金良;尹奕;张羊换;李波;祁焱;李琦;李军;赵栋梁 申请(专利权)人: 微山钢研稀土材料有限公司
主分类号: C22C23/00 分类号: C22C23/00;C22C1/02;B22F9/04;H01M8/04082
代理公司: 济南方宇专利代理事务所(普通合伙) 37251 代理人: 俞波
地址: 277600 山东省济宁市微*** 国省代码: 山东;37
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 贮氢合金 合金 放氢 制备 催化剂纳米 高容量 微观结构调控 动力学性能 放氢动力学 合金氢化物 吸放氢循环 质量百分比 超细晶粒 成分设计 非晶结构 燃料电池 热稳定性 贮氢材料 贮氢容量 第二相 合金粉 可逆的 纳米晶 氢化物 热力学 键能 镁基 主相
【说明书】:

发明涉及一种燃料电池用高容量Mg‑Cu‑Ni三元贮氢合金及其制备方法,该贮氢合金为包括Mg85Cu5Ni10合金和催化剂纳米Cr2O3的超细晶粒粉末,其中催化剂纳米Cr2O3按质量百分比计占Mg85 Cu 5Ni10合金的比例为x%,x=0~8;所述贮氢合金具有主相Mg,第二相Mg2Ni和Mg2Cu相,且具有纳米晶‑非晶结构。本发明合金中的Cu、Ni极大的减弱了Mg‑H之间的键能,有效的改善镁基贮氢材料的贮氢性能。本发明通过成分设计、微观结构调控以及添加纳米Cr2O3,降低了合金氢化物的热稳定性,提高了合金的吸放氢热力学及动力学性能。本发明制备的合金粉保持了较高的贮氢容量和较快的吸放氢动力学;氢化物放氢温度明显降低,能在260℃温度下进行快速可逆的吸放氢;吸放氢循环稳定性得到显著改善。

技术领域

本发明属于贮氢合金材料技术领域,特别涉及一种燃料电池用高容量Mg-Cu-Ni三元贮氢合金及其制备方法。

背景技术

氢是一种可再生的绿色能源。氢不仅资源丰富,拥有高的能量密度和燃烧热值,并且由于其燃烧产物是水,不污染环境,且可应用于燃料电池。因此在对新能源需求越来越多的当今社会,储氢是氢和燃料电池技术在包括固定电源、便携式电源和存储运输应用中的关键技术。

氢气的储存和运输是氢能应用过程中最为关键重要的环节。与传统的高压气体及低温液态贮氢相比,金属氢化物贮氢更加安全便利可靠。在金属氢化物贮氢材料中,镁基贮氢材料由于其较高的理论贮氢容量(7.6 wt.%),资源丰富,循环寿命长等优点,被视为最具应用前景的贮氢材料。但由于镁的金属氢化物具有很高的热稳定性,导致镁的氢化物需要在高温条件下才能释放氢气,并且放氢速率很慢,这使镁基贮氢材料的实际应用受到极大的限制。因此,降低镁基贮氢合金氢化物的热稳定性并提高合金吸放氢的动力学性能成为重中之重。

研究表明,通过添加过渡族金属元素能显著降低镁基金属氢化物的放氢活化能,可以显著提高合金的吸放氢动力学。此外,合金的吸放氢动力学对贮氢材料的微观结构非常敏感,减小合金的晶粒尺寸至纳米级别可显著降低合金氢化物的热稳定性,并大幅度提高合金的吸放氢动力学性能。机械球磨是获得纳米合金颗粒的有效方法,并能很方便地添加各种助剂,尤其是高能球磨,已经被证实能显著地提高镁基合金的吸放氢动力学。

发明内容

本发明的目的是提供一种高容量且具有优良吸放氢动力学性能的燃料电池用Mg-Cu-Ni三元贮氢合金。

本发明的另一个目的是提供一种高容量且具有优良吸放氢动力学性能的燃料电池用Mg-Cu-Ni三元贮氢合金的制备方法,镁与铜合金化后所生成的Mg2Cu相,在吸放氢循环中能轻易的分离氢分子,并快速的将分离开的氢离子与毗邻的镁离子结合,快速的形成氢化物,同时,Cu和Ni能极大的减弱Mg-H之间的键能,降低镁基氢化物的热稳定性,有效的改善镁基贮氢材料的贮氢性能。

为了实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于微山钢研稀土材料有限公司,未经微山钢研稀土材料有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201810570859.4/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top