[发明专利]CeO2+MoS2复合催化的燃料电池用高容量贮氢合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种CeO₂+MoS₂复合催化的燃料电池用高容量贮氢合金，包括如下成分：Y_1‑xTi_xMg_12‑y‑zNi_yAl_z+m wt.％(CeO₂+MoS₂)，式中，x，y，z为原子比，m为CeO₂+MoS₂的质量百分比；其中，0.03≤x≤0.15，0.3≤y≤1，0.1≤z≤0.5，3≤m≤10，CeO₂与MoS₂的质量比为1:1。根据本发明实施例的CeO₂+MoS₂复合催化的燃料电池用高容量贮氢合金，降低了合金氢化物的稳定性，同时，钛本身是吸氢元素，用钛替代可以保持合金的吸氢量。用少量的镍及铝替代镁，可以进一步降低合金氢化物的热稳定性，同时改善了镁基合金的吸放氢热力学及动力学性能。

技术领域

本发明属于贮氢合金材料技术领域，特别涉及一种CeO₂+MoS₂复合催化的燃料电池用高容量贮氢合金及其制备方法。

背景技术

氢被认为是一种洁净的燃料，在21世纪作为一种绿色能源将获得广泛的应用。特别是氢燃料电池在汽车上的应用将完全可以解决化石燃料带来的一系列环境问题，特别是由于汽车的尾气排放而导致的环境污染。氢作为汽车燃料的主要技术瓶颈是缺乏一种高效、安全的贮氢系统。

在所有的贮氢方法中，金属氢化物贮氢被认为是最安全可靠的，并能满足车载燃料电池的使用要求。镁及镁基合金被认为是极具希望的燃料电池用高容量贮氢材料。然而镁基贮氢材料的氢化物具有极高的热稳定性，且吸放氢动力学较差。因此，降低镁基氢化物的热稳定性并提高其吸放氢动力学性能是关键技术问题。

有研究表明，添加微量稀土元素及过渡族金属元素能显著降低镁基金属氢化物的放氢活化能，显著提高合金的吸放氢动力学。此外，合金的吸放氢动力学对其微观结构非常敏感，减小合金的晶粒尺寸至纳米级别可显著降低合金氢化物的热稳定性，并大幅度提高合金的吸放氢动力学性能。添加金属及其氧化物、硫化物和其他化合物也能有效地降低合金氢化物的热稳定性，并改善合金的吸放氢动力学。真空快淬可以获得纳米晶-非晶结构，使得合金具有良好的吸放氢动力学。然而，快淬的方法无法加入催化剂并使催化剂在合金中均匀分布。机械球磨是获得纳米合金颗粒的有效方法，并能很方便地添加各种催化剂，但制备材料的效率较低，难以满足材料的规模化制备。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种具有很好的稳定性且可以大幅度提高合金的吸放氢循环稳定性的CeO₂+MoS₂复合催化的燃料电池用高容量贮氢合金。

本发明提供的CeO₂+MoS₂复合催化的燃料电池用高容量贮氢合金，包括如下成分：Y_1-xTi_xMg_12-y-zNi_yAl_z+m wt.％(CeO₂+MoS₂)，式中，x，y，z为原子比， m为CeO₂+MoS₂相对于Y_1-xTi_xMg_12-y-zNi_yAl_z的质量百分比；其中，0.03≤x≤0.15， 0.3≤y≤1，0.1≤z≤0.5，3≤m≤10，CeO₂与MoS₂的质量比为1:1。