一种基于往复挤压调控的镁基稀土储氢材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于往复挤压调控的镁基稀土储氢材料，由Mg

【技术实现步骤摘要】
一种基于往复挤压调控的镁基稀土储氢材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及储氢材料
，具体涉及一种基于往复挤压调控的镁基稀土储氢材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属氢化物是在氢能领域中重要的储氢材料，具有安全、高效、高储氢密度、便捷的显著优点。其中，金属Mg具有高达7.6wt.％的储氢容量，但是，存在活化性能差、吸放氢动力学缓慢、镁氢化物MgH2热力学稳定性高导致吸放氢温度过高的问题，限制了其实际应用。
[0003]针对上述吸放氢动力学缓慢和MgH2热力学稳定性高的问题，可以通过元素掺杂改性进行解决。例如，通过掺杂过渡金属(TM)和稀土元素(RE)形成Mg
‑
TM
‑
RE三元合金以提高镁基合金的吸放氢性能。其中，本原理为，在Mg
‑
TM
‑
RE三元的合金体系中，可以形成新的镁基氢化物或稀土氢化物，改变镁基储氢合金的吸放氢反应途径，降低吸放氢反应温度；多相结构存在更多的相界与晶界，为吸/放氢提供了更多的氢扩散通道和反应活性位点；原位合成稀土氢化物R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于往复挤压调控的镁基稀土储氢材料，其特征在于：所述镁基稀土储氢材料由Mg
‑
Ni
‑
RE合金吸放氢原位分解形成，包含Mg、Mg2Ni和REH
x
相；所述Mg
‑
Ni
‑
RE合金的化学组成按原子比表示为Mg
100
‑
a
‑
b
Ni
a
X
b
，X代表Y、Ce、Nd元素中的一种，a、b代表原子比，0<a≤8，0<b≤3；所述Mg
‑
Ni
‑
RE合金包含Mg、Mg2Ni和镁
‑
镍
‑
稀土三元金属间化合物相。2.根据权利要求1所述的基于往复挤压调控的镁基稀土储氢材料，其特征在于：所述镁
‑
镍
‑
稀土三元金属间化合物相为Nd4Mg
80
Ni8相和长周期堆垛有序LPSO相中的一种；所述Nd4Mg
80
Ni8相和LPSO相吸放氢原位分解形成Mg、Mg2Ni和REH
x
相；所述Mg
‑
Ni
‑
RE合金中，Mg相为长条或板条状相，宽度为2
‑
20μm；Mg2Ni相为针状或条状相，宽度为0.5
‑
5μm；LPSO相为与Mg2Ni相交替分布的细条状相，宽度为0.5
‑
2μm。3.一种基于往复挤压调控的镁基稀土储氢材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，Mg
‑
Ni
‑
RE铸态合金的制备，以镁块、镁镍合金和镁稀土合金为原料，按照化学组成式为Mg
100
‑
a
‑
b
Ni
a
X
b
配比，X代表Y、Ce、Nd元素中的一种，a、b代表原子比，0<a≤8，0<b≤3，并额外增加镁质量的5
‑
10wt.％作为损耗称取原料，在一定条件下进行熔炼并浇铸，即得到Mg
‑
Ni
‑
RE铸态合金；步骤2，Mg
‑
Ni
‑
RE退火态合金的制备，将步骤1所得Mg
‑
Ni
‑
RE铸态合金在一定条件下进行退火，即得到Mg
‑
Ni
‑
RE退火态合金；步骤3，Mg
‑
Ni
‑
RE往复挤压态合金的制备，将步骤2所得Mg
‑
Ni
‑
RE退火态合金机械加工圆柱体合金棒，在一定条件下进行往复挤压变形，即得到Mg
‑
Ni
‑
RE往复挤压态合金；之后，将Mg
‑
Ni
‑
RE往复挤压态合金去除表面氧化皮后，在空气条件下进行机械破碎并进行过筛，即得到Mg
‑
Ni
‑
RE往复挤压态合金的粉末；步骤4，基于往复挤压调控的镁基稀土储氢材料的制备，将步骤3所获得Mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：李谦，孙璇，罗群，鲁杨帆，陈玉安，李建波，潘复生，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：