[发明专利]燃料电池用高容量贮氢合金的制备方法

说明书

本发明涉及燃料电池用高容量Mg‑Ti‑RE‑Ni‑Co‑Al基贮氢合金的制备方法，合金的化学式组成为Mg_50‑xTi_xY_10‑yRE_yNi_5‑z‑mCo_zAl_m+n wt％NG。本发明的燃料电池用高容量Mg‑Ti‑RE‑Ni‑Co‑Al基贮氢合金，以微量钛替代镁，可以降低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。同时，添加少量的过渡族金属镍、钴及铝，可以进一步降低合金氢化物的热稳定性。镍、钴及铝本身不能吸氢，但它们是很好的活性元素，可以明显改善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，特别涉及一种燃料电池用高容量贮氢合金的制备方法。

背景技术

氢被认为是21世纪最具前景的的燃料，是化石燃料的首选替代品。氢作为燃料应用的主要技术障碍是缺乏高效且安全的贮氢系统。在所有贮氢方法中，金属氢化物贮氢被认为是最理想的贮氢方法。镁基合金具有重量轻、贮氢密度高、储量丰富等特点，是目前公认的最具应用前景的贮氢材料。其中氢化物MgH₂和Mg₂NiH₄的储氢容量为7.6wt％和3.6wt％。就其贮氢容量而言，完全满足燃料电池对容量的要求。然而，晶态的镁基贮氢合金在室温下几乎没有可逆吸放氢的能力，常规熔铸工艺制备的合金吸放氢容量很低且动力学性能极差。因此，如何降低合金氢化物的热稳定性及提高合金吸放氢动力学成为研究者面临的严峻挑战。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种燃料电池用高容量Mg-Ti-RE-Ni-Co-Al基贮氢合金。

本发明的燃料电池用高容量Mg-Ti-RE-Ni-Co-Al基贮氢合金，其化学式组成为Mg_50-xTi_xY_10-yRE_yNi_5-z-mCo_zAl_m+n wt％NG；其中，式中RE至少为La、Sm、Pr、Nd、Ce及Gd中的一种，x、y、z及m为原子比，且3≤x≤10，1≤y≤4，0<z≤2，0<m≤2，n为NG占Mg_50-xTi_xY_10-yRE_yNi_5-z-mCo_zAl_m的质量百分比，2≤n≤10。

本发明的燃料电池用高容量Mg-Ti-RE-Ni-Co-Al基贮氢合金，以微量钛替代镁，可以降低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。同时，添加少量的过渡族金属镍、钴及铝，可以进一步降低合金氢化物的热稳定性。镍、钴及铝本身不能吸氢，但它们是很好的活性元素，可以明显改善镁基合金的吸放氢热力学及动力学性能。

另外，根据本发明上述实施例的燃料电池用高容量Mg-Ti-RE-Ni-Co-Al基贮氢合金，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，x＝5，y＝2，z＝1，m＝0.5，n＝5。

本发明的另一个目的在于提出所述的燃料电池用高容量Mg-Ti-RE-Ni-Co-Al基贮氢合金的制备方法。