一种燃料电池用高容量Mg-RE(Ce,Y)-Sc-Al-Ca基固态储氢合金及其制备方法技术

技术编号:43809780 阅读:31 留言:0更新日期:2024-12-27 13:26
本发明专利技术涉及一种燃料电池用高容量Mg‑RE(Ce,Y)‑Sc‑A l‑Ca基固态储氢合金及其制备方法,储氢合金成分为:Mg<subgt;95‑x‑y</subgt;Ce<subgt;x</subgt;Y<subgt;y</subgt;Sc<subgt;0.5</subgt;A l<subgt;4.5‑</subgt;<subgt;z</subgt;Ca<subgt;z</subgt;+m wt.%(NbF<subgt;5</subgt;+V<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;),式中x,y,z为原子比,且0.5≤x≤2,0.5≤y≤2,0.5≤z≤3,m为NbF<subgt;5</subgt;+V<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;所占合金的百分比,2≤m≤8,NbF<subgt;5</subgt;和V<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;的质量比为1:1。制备方法是在惰性气体保护下感应加热熔炼,将熔融合金注入铜铸模,获得合金铸锭。将铸锭装入石英管感应加热融化后,在惰性气体的压力作用下,液态合金通过连续射落在旋转的水冷铜辊的表面,获得具有纳米晶微观结构的快淬态合金;快淬合金经机械破碎并过筛后与的催化剂NbF<subgt;5</subgt;和V<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;一起在高纯氩气环境下球磨,获得超细晶粒合金粉末。通过成分设计、微观结构调控以及添加多元催化剂,降低了合金氢化物的热稳定性,提高了合金的吸放氢热力学及动力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储氢材料,特别是提供了一种燃料电池用高容量mg-re(ce,y)-sc-al-ca基固态储氢合金及其制备方法。


技术介绍

1、氢的单位体积化学能较低,限制了其作为燃料的商业化应用。因此,人们研究了许多解决方案,而缺乏安全合适的储氢材料是氢在汽车和便携式电子产品工业应用的关键技术瓶颈。储氢方法应包括体积大、重容量大、在相对低温下吸附速度较快、循环寿命长。常见的储氢方法包括高压钢瓶储氢、液态储氢和固体氢化物储氢。但由于压缩氢体积大或液氢汽化泄漏严重,前两种储氢方式都存在各自的问题,难以实现有效的车载应用。固体储氢技术以其成本低、安全性好、能量密度高、容量大等优点,成为车载氢源系统的一个主要的发展方向。

2、目前已发现的金属氢化物中,mgh2因其储氢容量大(~7.6wt%)、成本低、重量轻、无毒、数量多、可逆性好等优点被广泛认为是最有希望的车载储氢候选材料。然而,mgh2氢化物的一些缺点,如热力学稳定性高、活化过程复杂、解离温度高、吸氢/放氢动力学缓慢等,使得其在商业车载上广泛应用的受到限制。


技术实现思路<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池用高容量Mg-RE(Ce,Y)-Sc-Al-Ca基固态储氢合金,其化学式组成为:Mg95-x-yCexYySc0.5Al4.5-zCaz+m wt.%(NbF5+V2O5),式中x,y,z为原子比,且0.5≤x≤2,0.5≤y≤2,0.5≤z≤3,m为NbF5+V2O5所占合金的质量百分比,2≤m≤8。NbF5和V2O5的质量比为1:1。

2.根据权利要求1所述储氢合金,其特征在于,所述化学式组成的优选原子比为:x:y:z=1:1:1.5,m=6。

3.一种燃料电池用高容量Mg-RE(Ce,Y)-Sc-Al-Ca基固态储氢合金的制备方法,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池用高容量mg-re(ce,y)-sc-al-ca基固态储氢合金,其化学式组成为:mg95-x-ycexyysc0.5al4.5-zcaz+m wt.%(nbf5+v2o5),式中x,y,z为原子比,且0.5≤x≤2,0.5≤y≤2,0.5≤z≤3,m为nbf5+v2o5所占合金的质量百分比,2≤m≤8。nbf5和v2o5的质量比为1:1。

2.根据权利要求1所述储氢合金,其特征在于,所述化学式组成的优选原子比为:x:y:z=1:1:1.5,m=6。

3.一种燃料电池用高容量mg-re(ce,y)-sc-al-ca基固态储氢合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.如权利要求3所述的储氢合...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹正李军张羊换冯旭东张薇张成林张洋房成
申请(专利权)人:中稀微山稀土新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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