一种含长周期有序堆积结构的镁基储氢合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106756369A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611075580.6(22)申请日2016.11.30(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人彭秋明王栋彬葛炳成(74)专利代理机构秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙)13116代理人李合印(51)Int.Cl.C22C23/06(2006.01)B22F1/00(2006.01)B22F9/04(2006.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种含长周期有序堆积结构的镁基储氢合金及其制备方法(57)摘要一种含长周期有序堆积结构的镁基储氢合金，它的化学分子式为Mg-aX-bY-cLi，X代表V或Co中的一种，a、b、c代表质量百分数，3％≤a≤8％,17％≤b≤19％，0.5％≤c≤1％，余量为Mg；上述镁基储氢合金的制备方法主要是将上述成分的合金颗粒装入球磨罐，按15：1～20:1的球料比加入4～6mm的不锈钢磨球，转速为300～400r/min，运转30min后停转10min，球磨30～50h后得到平均粒径为50～90nm的粉末，放入真空高温炉中，在氩气气氛下加热至200℃并保温24小时，制得含有长周期有序堆积结构的镁基储氢合金。本发明工艺设备简单易控、成本低，制得的镁基储氢合金吸放氢温度适中，吸放氢动力学性能好。CN106756369ACN106756369A权利要求书1/1页1.一种含长周期有序堆积结构的镁基储氢合金，其特征在于：它的化学分子式为Mg-aX-bY-cLi，X代表V或Co中的一种，a、b、c代表质量百分数，3％≤a≤8％、17％≤b≤19％、0.5％≤c≤1％，余量为Mg。2.权利要求1的含长周期有序堆积结构的镁基储氢合金的制备方法，其特征在于：将上述成分化学原料的合金颗粒装入球磨罐，按15～20:1的球料比加入直径为4～6mm的不锈钢磨球，转速为300～400r/min，运转30min后停转10min，球磨30～50h后得到平均粒径为50～90nm的粉末，然后放入真空高温炉中，在氩气气氛下加热至200℃并保温24小时，制得含长周期有序堆积结构的镁基储氢合金。3.根据权利要求2所述的含长周期有序堆积结构的镁基储氢合金的制备方法，其特征在于：所述化学原料均为纯金属粉。2CN106756369A说明书1/3页一种含长周期有序堆积结构的镁基储氢合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种长周期有序堆积结构的镁基储氢合金含及其制备方法。背景技术[0002]随着化石燃料的减少和环境污染的日益严重，人们迫切需要找到一种新型的、没有环境污染的能源。氢能具有干净、能量高、不会产生二次污染等很多优点，因此氢能源的开发引起了人们极大的兴趣。氢能系统包括氢源开发、制氢技术、储氢技术、氢的利用技术等。在整个氢能系统中，储氢是最关键的环节。[0003]Mg基储氢合金由于其储氢量大、密度低、资源丰富和价格低廉等特点而使它成为最有前景的储氢材料之一。但Mg基储氢材料苛刻的吸放氢条件(放氢温度高、速度慢)阻碍了它在实际中的应用，因此如何降低它的吸放氢温度(300℃)和改善吸放氢动力学性能一直是人们研究的重点。目前，改善镁基储氢材料储氢性能的方法主要有：元素掺杂与替代、机械合金化、添加催化剂、表面处理和改进合成方法。例如，早在上世纪80年代就有人研究了LaMg12、CeMg12、MmMg12、La2Mg17以及La2Mg16Ni的储氢性能，发现这类Mg基合金虽然能在较低的温度下吸氢，但是吸氢容量较低，小于4wt％，而且放氢温度仍然很高，大于300℃。而且，最近欧阳柳章等研究的Mg3Pr和Mg3PrNi0.1能够在室温下吸氢，而且吸放氢动力学性能非常好，可逆储氢容量分别为2.58wt％和3.23wt％，但脱氢温度仍然很高，约300℃。发明内容：[0004]本发明的目的在于提供一种工艺设备简单、成本低廉、能够降低镁基储氢材料的吸放氢温度同时改善吸放氢动力学性能的含长周期有序堆积结构的镁基储氢合金及其制备方法。[0005]本发明的含长周期有序堆积结构的镁基储氢合金的化学分子式为Mg-aX-bY-cLi，X代表V或Co中的一种，a，b，c代表质量百分数，3％≤a≤8％,17％≤b≤19％，0.5％≤c≤1％，余量为Mg。[0006]上述元素均为纯金属粉。[0007]上述镁基储氢合金的制备方法：[0008]将上述成分化学原料的合金颗粒装入球磨罐，按15～20:1的球料比加入直径为4～6mm的不锈钢磨球，转速为300～400r/min，运转30min