含镁钛钒镍准晶复相储氢合金及其制备方法技术

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储氢材料
，具体涉及一种。
技术介绍
对于动力型金属氢化物-镍可充电碱性电池，即对于功率型镍-氢电池；电化学吸放氢循环稳定性良好和高倍率放电能力优异是对该功率型镍-氢电池负极活性物质的最根本要求。过去，一些业内人士将主要精力集中在具有拉维斯(Laves)相结构的储氢合金去寻找这种电化学吸放氢循环稳定性良好和高倍率放电能力优异的合金材料。近年，一些业内同行将从具有(Laves)相结构中去寻找电化学吸放氢循环稳定性好和倍率放电能力优的这种合金转向从具有准晶结构的合金寻找，这主要是基于准晶合金具有特殊的构造。诸如含有正二十面体相(I相)的准晶，其二十面体结构中存在着大量的四面体空隙，氢原子更倾向于进入四面体配位场中，因此，I相准晶理论上具备大容量储氢特性。2005年12月21日中国专利局公开的题目为“一种具有贮氢功能的正二十面体钛基准晶材料及其制备方法”的CN1709564 A专利，揭示该专利技术获得准晶相条件为500 600°C下保持5 6 h，理论上说，破坏掉该准晶相的温度至少要比600 °C更高，而实际电池使用温度更多在-20 +40 °C，催化加氢反应温度也很少超过300 °C;该专利技术揭示出了该准晶合金用于电池或催化加氢反应的使用稳定性没有技术障碍，也提供了很好的化学贮氢和气体贮氢指标，然而，由于单一相准晶制备困难，并且只有N1-Cu —种组合，在实际生产应用中突显其不足。2010年9月I号中国专利局公开的题目为“含有非晶的二十面体准晶贮氢合金及其急冷制法”CN10181 6915 A专利，该专利技术的优点是制备得到了含有非晶的二十面体准晶贮氢合金，其在气态贮氢250下，可逆吸放氢量接近2. 3 mass%，为该体系合金向200 300°C催化加氢反应领域拓展奠定了基础，然而氢平衡压太低是TiZrNi准晶相储氢的主要问题，其在气态储氢所表现出来的巨大潜能并没有完全延伸到电化学储氢上，并且合金体系中含有贵金属钯，市场价格较高，只能限量应用于实际生产中。将镁、锂、钾、钠和锌等超熵变元素引入到储氢合金中，有望提升储氢合金包括倍率放电能力在内的其它性能。尤其是近几年来，将锂、钾、钠、镁和锌作为超熵变元素，引入到非准晶类的普通储氢合金中，以合金合成到使用的全过程熵变为设计合金的切入点，正处于理论形成的萌芽阶段，代表性的专利技术展现在2012年5月2号中国专利局公开的题目为“AB4.7非化学计量比储氢合金的超熵变方法”的CN102437317 A专利。该专利技术优点是将已有技术中添加的镁、锂、钾、钠和锌等元素系统化并初步理论化到“超熵变”的高度。不足是没有留意到普通储氢合金之外的准晶类储氢合金，以准晶类储氢合金自身特殊二十面体结构，其超熵化处理，可以获得比非准晶类的普通储氢合金性能改进更加显著的效果。2010年12月15日中国专利局公开了题目为“储氢合金中加入镁、锂、钠和钾的熔盐电合成方法”的CN101914699 A专利技术专利。该专利技术的优点在于将镁、锂、钠和钾四种超熵变元素，通过同一熔盐电解槽以电渗和电解互动方式安全、有效的加入到储氢合金中；然而其两项缺点明显的表现在此种加入方法对于技术熟练度要求以及熔盐电合成必备的设备要求都相对较高，在工艺简单和设备投入小等实用性方面略显不足。另一缺点表现在其选用的电沉积基体的储氢合金，仍为非准晶类的普通储氢合金，准晶类储氢合金通过电沉积方法加入镁、锂等之后的效果仍无从知晓。镁、锂、钾、钠等这些元素其单质通常化学活性都很强，除熔盐电合成方法加入到储氢合金中外，另一种有效的方法为在高能球磨罐中加入。高能球磨，其中的“高能”，指机械合金化所需要的能量，机械合金化(简称MA)法是比高能球磨法更加确切的概念。表I中列出将镁、锂、钾、钠等这些元素的单质或化合物加入到高能球磨罐中，通过MA法合成储氢材料，其在中国专利局所公开的代表性专利。表I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含镁钛钒镍准晶复相储氢合金，其特征在于，其表达式为：Ti1.4V0.6Ni?+?x?wt%?Mg，其中，1

【技术特征摘要】
1.一种含镁钛钒镍准晶复相储氢合金，其特征在于，其表达式为=Tih4Va6Ni + X wt%Mg，其中，l〈x〈5。2.权利要求1所述的一种含镁钛钒镍准晶复相储氢合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一按照Tih4Va6Ni准晶复相储氢材料成分表达式称取Ti金属、V金属和Ni金属，放入真空电弧炉熔炼成合金锭，通过真空急冷铸造一体机，制备出含I相的Tih4Va6Ni准晶复相材料薄带；步骤二 将步骤一得到的Ti^4Va6Ni准晶复相材料薄带研磨。得到Ti^4Va6Ni准晶复相材料粉末；步骤三分别称取镁粉和步骤二得到的Tih4Va6Ni准晶复相材料粉末，放入球磨罐中球磨，得到含镁钛钥;镍准晶复相储氢合金，所述的球料重量比为(20 10) 球磨时间为10 30 min。3.根据权利要求2所述的一种含镁钛钒镍准晶复相储氢合金的制备方法，其特征在于，所述的Tih4Va6Ni准晶复相...

【专利技术属性】
技术研发人员：林静，梁飞，程勇，王立东，尹东明，李存峰，吴耀明，王立民，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，常州储能材料与器件研究院，常州盈华高科储能材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：