[发明专利]燃料电池用石墨烯催化的贮氢合金及其制备方法有效
申请号: | 201710539282.6 | 申请日: | 2017-07-04 |
公开(公告)号: | CN107338381B | 公开(公告)日: | 2018-11-20 |
发明(设计)人: | 李保卫;任慧平;赵增武;侯忠辉;蔡颖;冯佃臣;张羊换 | 申请(专利权)人: | 内蒙古科技大学 |
主分类号: | C22C23/06 | 分类号: | C22C23/06;C22C1/02;B22F9/04;H01M4/90 |
代理公司: | 北京酷爱智慧知识产权代理有限公司 11514 | 代理人: | 孟凡臣 |
地址: | 014010 内蒙*** | 国省代码: | 内蒙古;15 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 石墨烯 燃料电池 贮氢合金 催化 合金 制备 合金吸氢量 化学式组成 稀土镁合金 质量百分比 多元稀土 热稳定性 动力学 热力学 原子比 放氢 保证 | ||
1.一种燃料电池用石墨烯催化的高容量Mg-Ti-V-Sm-RE-Ni-Al基贮氢合金的制备方法,其特征在于,其化学式组成为Mg100-x-yTixVySm12-zREzNi10-mAlm+nwt.%石墨烯,其中,RE至少为La、Nd、Y或Gd中的一种,x、y、z、m为原子比,且3≤x≤10,2≤y≤6,1≤z≤3,2≤m≤5;n为所述石墨烯占Mg100-x-yTixVySm12-zREzNi10-mAlm的质量百分比,0<n≤0.2;
其制备方法,包括如下步骤:
S101:按化学式Mg100-x-yTixVySm12-zREzNi10-mAlm+n wt.%石墨烯进行配料;式中x、y、z及m为原子比,且3≤x≤10,2≤y≤6,1≤z≤3,2≤m≤5,n为所述石墨烯占Mg100-x-yTixVySm12-zREzNi10-mAlm的质量百分比,0<n≤0.2;
S102:采用感应加热将所述步骤S101中除所述石墨烯之外的原料加热,得到熔融的Mg100-x-yTixVySm12-zREzNi10-mAlm合金,然后将熔融的合金浇注到铜模中,获得铸态母合金铸锭;其中,加热熔融时的温度为1300℃~1500℃,真空度为1×10-2Pa~5×10-4Pa,且在加热熔融时通入0.01MPa~0.1MPa的保护气体;
S103:将所述母合金铸锭置于底部具有狭缝的石英管内,再加热到熔融状态,然后利用保护气体的压力将其从石英管狭缝喷出,连续喷射在以10m/s~30m/s线速率旋转的铜辊的光滑表面上,得到快淬合金薄带;
S104:将所述快淬合金薄带机械破碎,然后过筛,再将过筛后的物料与石墨烯混合后装入不锈钢球磨罐,将所述不锈钢球磨罐抽真空后充入氩气,再采用行星式高能球磨机球磨5h~40h,得到燃料电池用石墨烯催化的高容量Mg-Ti-V-Sm-RE-Ni-Al基贮氢合金;其中,球料比为40:1,转速为350r/min;每球磨3h停机1h;在过筛时,筛网的目数为150目~250目。
2.根据权利要求1所述的燃料电池用石墨烯催化的高容量Mg-Ti-V-Sm-RE-Ni-Al基贮氢合金的制备方法,其特征在于,x=6,y=4,z=2,m=3,石墨烯的质量百分比n=0.1。
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