一种储氢合金材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102586651A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102586651A(43)申请公布日2012.07.18(21)申请号201210055847.0(22)申请日2012.03.05(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人朱文谭聪(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人曹葆青(51)Int.Cl.C22C19/03(2006.01)C22C1/04(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图22页(54)发明名称一种储氢合金材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种储氢合金材料制备方法，该材料的结构式为ABx(x＝3.0～3.5)，其中，A侧元素化学组分为La1-yMgy，其中，y为0.25～0.33，B为NipCoz(MnAl3)w，p为2.5～3.3，z为0～0.5，w为0～0.1，上述步骤为：①用草酸-乙醇溶液作沉淀剂，稀土、镁、镍及各掺杂金属的盐溶液为原料，制备沉淀物，将沉淀洗涤、过滤、干燥、灼烧得到合金氧化物前躯体；②用氢化钙作还原剂，高纯氢气作还原气氛，在真空/气氛管式炉中还原，将还原产物漂洗、浸泡、洗涤、干燥得到储氢合金粉末。本发明采用稀土氧化物、金属盐为原料，避免采用昂贵的纯金属，能显著降低成本，制备的合金粉末粒度小，成分均匀，放电容量高，性能稳定，可作为大型镍氢动力电池负极活性物质使用。CN102586ACN102586651A权利要求书1/1页1.一种储氢合金材料的制备方法，其特征在于，所述储氢合金的结构表达为ABx，x＝3.0～3.5，其中，A侧元素化学组分为La1-yMgy，其中，y的值为0.25～0.33，B侧元素化学组分为NipCoz(MnAl3)w，其中，p的值为2.5～3.3，z的值为0～0.5，w的值为0～0.1；该方法包括下述步骤：(1)按照储氢合金ABx的成分比例将稀土金属元素的盐溶液与其它金属盐溶液混合配制成原料溶液，再将沉淀剂快速滴入原料溶液中进行共沉淀反应，反应完成后水洗沉淀，过滤干燥，得到共沉淀产物；原料溶液中，稀土金属元素的盐溶液的配制是将稀土氧化物灼烧去除水分和吸附物，并完全溶于硝酸溶液中，硝酸溶液中硝酸与蒸馏水的体积比为1∶1～1∶2，其它金属盐溶液的制备是将工业级的其它金属盐，完全溶于蒸馏水中，配制成其它金属盐溶液；(2)将共沉淀产物加热得到储氢合金氧化物前躯体；(3)氧化物前躯体与氢化钙充分混合，在还原气氛中进行还原扩散反应；(4)用蒸馏水洗涤还原产物，再浸泡2～3次，用蒸馏水洗至中性，无水乙醇淋洗，室温自然干燥，得到储氢合金粉末。2.权利要求1所述的一种储氢合金材料的制备方法，其特征在于，A元素中还包括Gd元素。3.权利要求1或2所述的一种储氢合金材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)的过程中，原料溶液中金属离子总含量为35～40g/L；沉淀剂为草酸-乙醇溶液，草酸-乙醇溶液中草酸的浓度为0.5～0.8mol/L，沉淀剂的量为与金属离子络合所需草酸根离子化学计量的1.5～2倍。4.权利要求1或2所述的一种储氢合金材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(3)的过程中，氢化钙的量为还原氧化物前躯体所需理论用量的1.5～2倍；还原扩散反应是在真空/气氛管式电炉中，通入高纯氢气还原气氛中进行的，快速升温，冷却过程中，温度降至200～300℃关闭氢气，在密闭条件下缓慢冷却至室温，生成的储氢合金能够形成稳定的氢化物。5.权利要求1或2所述的一种储氢合金材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(4)的过程中，浸泡时所采用的化学漂洗液为体积百分比浓度为3～5％的醋酸溶液，氧化钙高温下生成致密结构难以消除，醋酸溶液反复浸泡去除难溶的氧化钙。2CN102586651A说明书1/5页一种储氢合金材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于合金材料技术领域，涉及一种储氢合金材料，具体为一种La-Mg-Ni系储氢合金粉末的制备方法。背景技术[0002]目前，氢能是最清洁的二次能源，是21世纪重要新能源之一，被认为是取代化石能源的理想选择，它的廉价制取，储存与运输已是当今的重要研究课题。储氢材料的发现、发展及应用促进了氢能的开发和利用，金属氢化物作为一种优良的储氢材料，能可逆的大量吸收和放出氢气，在氢的储存和运输过程中是一种重要的载体，具有广泛的应用前景。储氢合金是一种能在晶体的空隙中大量储存氢原子的合金材料，这种合金能够在适宜的温度和压力条件下直接与氢气反应生成金属氢化物，在加热或者降压时，氢化物分解，放出氢气。其中，金属氢化物-镍(MH-Ni)电池的应用是储氢材料研究中最有经济价值的突破，MH-Ni二次可充放电池是目前发展势头强劲的优秀绿