[发明专利]一种镁基储氢材料及其制备方法

权利要求书

1.一种镁基储氢材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）通过快速冷却法制备Mg-Ce-Ni系非晶合金；

（2）将得到的非晶合金进行粉碎，得到非晶粉末；

（3）对非晶合金活化而得到MgH₂-Mg₂NiH₄-CeH_2.73系纳米晶复合物；

（4）将得到的上述复合物进行吸放氢循环，然后将复合物置于纯Ar气氛中进行钝化处理；

（5）最后对钝化处理后的复合物进行氧化处理，得到MgH₂-Mg₂NiH₄-CeH_2.73-CeO₂系纳米晶复合物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）制得的非晶合金为(x+2y)Mg-2zCe-yNi非晶合金，其中，x+3y+2z=100，20≤x≤80，5≤y≤20，2.5≤z≤10；步骤（3）制得的复合物为xMgH₂-yMg₂NiH₄-2zCeH_2.73纳米晶复合物；步骤（5）制得的复合物为xMgH₂-yMg₂NiH₄-zCeH_2.73-zCeO₂纳米晶复合物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中非晶合金的制备方法为，将铈和镍锭按照摩尔比1:1混合，采用电弧熔炼的方法在2000-3000℃进行熔炼得到稀土-镍中间合金；再将镁锭和稀土-镍中间合金进行感应熔炼，其中镁的摩尔百分比为60-90%，熔炼温度1000-1500℃；最后将熔炼所得的合金采用单辊旋淬的方法进行快速冷却。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所采用的单辊旋淬的方法中铜辊轮的转速为30-40m/s，真空室里的真空度为5×10^-5Pa。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）粉碎采用球磨粉碎，球磨时间为1-2小时，球粉比40:1，转速为250rpm。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）活化条件为：在250℃和10MPa的氢气氛中吸氢3小时。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）钝化处理的Ar气氛的水、氧含量均不超过10ppm。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中吸放氢循环所采用的工艺为300℃下，3MPa的氢压下吸氢0.5小时，然后0.002MPa真空下脱氢0.5小时，依次循环15次。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）复合物的氧化处理为将复合物放在密封容器里，然后将容器在空气中打开，使其充满空气，放置5-15小时。

10.权利要求1～9任意一项方法制备的镁基储氢材料，其特征在于，该材料表达式为：xMgH₂‐yMg₂NiH₄‐zCeH_2.73‐zCeO₂，其中，x+3y+2z=100，20≤x≤80，5≤y≤20，2.5≤z≤10，该材料的晶粒尺寸为10‐15nm。