System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法技术_技高网

一种氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法技术

技术编号:40763315 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-25 20:14
本发明专利技术涉及储氢材料领域,具体指一种氢氧化镧掺杂LaNi<subgt;5</subgt;储氢材料的制备方法,以硝酸镧为原料,氢氧化钠作为矿化剂,用去离子水溶解原料和矿化剂,制备氢氧化镧溶液,再将氢氧化镧溶液倒入反应釜的内胆中密闭,置于干燥箱中加热并保温后取出。将反应釜置于空气中自然冷却到室温,分别用去离子水和无水乙醇反复清洗后,在烘箱中烘干得到氢氧化镧产物。再将所得氢氧化镧产物与LaNi<subgt;5</subgt;合金在不同的球磨条件下以及不同配比下球磨制得合金粉末。本发明专利技术材料制备成本低,合金粉末不易产生团聚。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储氢材料领域,具体指一种氢氧化镧掺杂lani5储氢材料的制备方法。


技术介绍

1、lani5合金对吸氢的条件要求简单,在室温条件和较低大气压条件下即可完成吸氢反应。lani5拥有1.4wt%的储氢量,在298k温度下的放氢压力在0.2mpa的优点,同时易活化、反应速度快、高倍率放电性能优异、分解氢压适中,可在常温下完成吸放氢过程。但高成本、抗氧化性差、在重复吸放氢的过程中,合金反复膨胀和收缩,团聚较为严重等问题严重制约其实用性。

2、lani5合金由于循环吸放氢时过程中金属晶格发生体积膨胀和收缩(一般体积膨胀率达10%~25%),导致氢化物纳米粒子不容易团聚,长成大的颗粒,合金粉末逐渐堆积结块,增加氢流动阻力。气体间隙的存在导致热阻迅速升高,影响反应床层内部的导热和反应速率,储氢量急剧下降,甚至停止吸放氢。所以,一直以来人们致力于通过掺杂手段来提高储氢材料的各种性能。从而忽略了对储氢材料自身性能的提高。


技术实现思路

1、本专利技术旨在克服现有技术的不足之处而提供一种材料制备成本低,合金粉末不易产生团聚的氢氧化镧掺杂lani5储氢材料的制备方法。

2、为解决上述技术问题,本专利技术是这样实现的:

3、一种氢氧化镧掺杂lani5储氢材料的制备方法,包括以下步骤:

4、步骤1、将去离子水加入到六水硝酸镧中,超声波清洗搅拌,得到透明溶液a;将去离子水加入到氢氧化钠中,超声波清洗搅拌,得到透明溶液b;将溶液b滴加到溶液a中,超声搅拌,密封静置,得到白色浑浊的前驱液;

5、步骤2、将步骤1所得前驱液倒入反应釜的内胆中,密闭,置于干燥箱中加热,保温后取出;

6、步骤3、将反应釜置于空气中自然冷却到室温,分别用去离子水和无水乙醇反复清洗,烘干,得到氢氧化镧产物;

7、步骤4、在充满高纯氩气的手套箱中,将lani5合金和步骤3所得氢氧化镧产物倒入球磨罐中进行搅拌形成混合粉末。

8、进一步地,所述步骤1中,六水硝酸镧和氢氧化钠的浓度分别为0.045~0.055mol/l和0.5mol/l。

9、进一步地,所述步骤1中,将30ml去离子水缓慢加入到0.5846~0.7145g的六水硝酸镧中,室温下用超声波清洗机边超声边搅拌5~10min,得到透明溶液a。

10、进一步地,所述步骤1中,将量好的10ml去离子水缓慢加入到0.2g氢氧化钠中,室温下用超声波清洗机边超声边搅拌5~10min,得到透明溶液b。

11、进一步地,所述步骤1中,将溶液b滴加到溶液a中,超声搅拌20~30min,密封静置5~8h,得到白色浑浊的前驱液。

12、进一步地,所述步骤2中,将所得前驱液倒入反应釜的内胆中,约占内胆的1/2~2/3,密闭,置于干燥箱中加热至180℃~200℃,保温9~12h后取出。

13、进一步地,所述步骤3中,将反应釜置于空气中自然冷却到室温,分别用去离子水和无水乙醇反复清洗2~3次,于90℃烘箱中烘干8h,得到氢氧化镧产物。

14、进一步地,所述步骤4中,球磨罐中的球料比20:1,取出球磨罐,往球磨罐内充入高纯氩气。

15、进一步地,所述步骤4中,球磨机转速为170~300r/min,球磨时间为3~6h。

16、进一步地,所述步骤4中,球磨机转速为170r/min,球磨时间为3h,掺杂5wt%~15wt%氢氧化镧。

17、本专利技术工艺简单,操作方便,测试效果明显。本专利技术通过掺杂氢氧化镧分别按不同球磨转数和时间以及不同配比与lani5进行球磨,制得的合金粉末进行比较研究,发现在球磨以后合金粉末结构稳定,储氢性能良好且降低材料成本。尤其是在球磨3h,球磨机转速为170r/min的掺杂10%的氢氧化镧合金粉末不仅可以达到与lani5几乎一样的吸放氢量,同时合金粉末活化能降低,反应速率加快。然后在170r/min,球磨3h的条件下,做不同配比掺杂,发现在该球磨条件下掺杂10%的氢氧化镧条件下材料的吸放氢性能更好,说明当掺杂10%的氢氧化镧与lani5在球磨机转速为170r/min,球磨3h的条件下所制得的合金粉末性能最好。

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【技术保护点】

1.一种氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中,六水硝酸镧和氢氧化钠的浓度分别为0.045~0.055mol/L和0.5mol/L。

3.根据权利要求2所述氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中,将30mL去离子水缓慢加入到0.5846~0.7145g的六水硝酸镧中,室温下用超声波清洗机边超声边搅拌5~10min,得到透明溶液A。

4.根据权利要求3所述氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中,将量好的10mL去离子水缓慢加入到0.2g氢氧化钠中,室温下用超声波清洗机边超声边搅拌5~10min,得到透明溶液B。

5.根据权利要求4所述氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中,将溶液B滴加到溶液A中,超声搅拌20~30min,密封静置5~8h,得到白色浑浊的前驱液。

6.根据权利要求5所述氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2中,将所得前驱液倒入反应釜的内胆中,约占内胆的1/2~2/3,密闭,置于干燥箱中加热至180℃~200℃,保温9~12h后取出。

7.根据权利要求6所述氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤3中,将反应釜置于空气中自然冷却到室温,分别用去离子水和无水乙醇反复清洗2~3次,于90℃烘箱中烘干8h,得到氢氧化镧产物。

8.根据权利要求7所述氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤4中,球磨罐中的球料比20:1,取出球磨罐,往球磨罐内充入高纯氩气。

9.根据权利要求8所述氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤4中,球磨机转速为170~300r/min,球磨时间为3~6h。

10.根据权利要求1~9任一所述氢氧化镧掺杂LaNi5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤4中,球磨罐转速为170r/min,球磨时间为3h,掺杂5~15wt%氢氧化镧。

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【技术特征摘要】

1.一种氢氧化镧掺杂lani5储氢材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述氢氧化镧掺杂lani5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中,六水硝酸镧和氢氧化钠的浓度分别为0.045~0.055mol/l和0.5mol/l。

3.根据权利要求2所述氢氧化镧掺杂lani5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中,将30ml去离子水缓慢加入到0.5846~0.7145g的六水硝酸镧中,室温下用超声波清洗机边超声边搅拌5~10min,得到透明溶液a。

4.根据权利要求3所述氢氧化镧掺杂lani5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中,将量好的10ml去离子水缓慢加入到0.2g氢氧化钠中,室温下用超声波清洗机边超声边搅拌5~10min,得到透明溶液b。

5.根据权利要求4所述氢氧化镧掺杂lani5储氢材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中,将溶液b滴加到溶液a中,超声搅拌20~30min,密封静置5~8h,得到白色浑浊的前驱液。

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜伟朱高阳司楠
申请(专利权)人:沈阳工业大学
类型:发明
国别省市:

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