[发明专利]一种AB2

说明书

本发明提供了AB₂‑AB₅型复合储氢材料及其制备方法、设备和应用，AB₂‑AB₅型复合储氢材料包括质量比为1‑2:10的AB₅型储氢合金粉和AB₂型储氢合金粉，AB₅型储氢合金粉包覆在AB₂型储氢合金粉的颗粒表面。AB₂‑AB₅型复合储氢材料的制备方法为：将AB₅型储氢合金粉通过粘结剂包覆在AB₂型储氢合金粉的颗粒表面，得AB₂‑AB₅包覆型复合粉；将AB₂‑AB₅包覆型复合粉经真空干燥、熔覆、冷却，得到AB₂‑AB₅型复合储氢材料，方法简单、包覆牢固，稳定性好，制备的AB₂‑AB₅型复合储氢材料储氢性能优良。熔覆装置用于熔覆、冷却真空干燥后的AB₂‑AB₅包覆型复合粉，物料利用重力依次顺利通过熔覆装置内部加料仓、熔覆仓和冷却仓，连续化程度高，避免了高温过程中材料的氧化，缩短了反应周期，自动化程度高，实现了批量化生产。

技术领域

本发明属于储氢材料技术领域，特别涉及一种AB₂-AB₅型复合储氢材料及其制备方法、设备和应用。

背景技术

储氢合金的相结构类型包含AB₂型和AB₅型，AB₂型Laves相储氢合金由于其具有容量高、循环寿命好等优点而在储氢领域被广泛应用，但由于AB₂型Laves相储氢合金表面容易形成表面氧化层(钝化膜)和电化学催化活性差等原因，使AB₂型Laves相贮氢合金存在着初期活化速率低和高倍率放电性能差的缺点，此外，在实际应用中AB₂型合金容易一氧化碳中毒也是阻碍该类型材料应用的重要原因之一。许多研究利用处理液对合金表面进行刻蚀，部分或完全除去合金表面的氧化膜，例如热碱处理、碱性还原处理和氟化物处理等，但效果不甚理想。

虽然AB₂型Laves相合金电极的放电容量和循环寿命优于AB₅型稀土合金，但AB₂型合金的活化性能和高倍率放电性能却不如AB₅型合金的性质，同时注意到稀土基合金不仅本身具有贮氢性能，而且也对氢化和氢化物分解过程具有催化作用。利用具有催化活性的金属粉末或合金粉末进行表面沉积及表面包裹其他化合物进行改性，是改善AB₂型Laves相贮氢合金活化性能的有效方法之一，目前鲜有将AB₂和AB₅型储氢材料进行复合以制备性能优异的储氢合金复合材料。

传统的表面包覆主要采取球磨的方式进行，然而传统球磨方式无法将AB₅型储氢合金完全包覆在AB₂型储氢合金表面，包覆效果较差，包覆不均匀，易造成晶格缺陷，球磨方式无法大规模工业化批量生产，球磨过程操作复杂，且在包覆完成后材料中并不会出现单一的AB₅合金包覆AB₂合金材料，还会出现AB₂合金包覆AB₅合金材料以及未包覆的AB₂合金及AB₅合金，而材料中包覆效果差直接影响其储氢性能。

因此，亟需开发一种新的制备方法来制备AB₂-AB₅型复合储氢材料。

发明内容