[发明专利]纳米氧化物催化剂包覆储氢合金复合材料及其制备方法有效
申请号: | 201810022295.0 | 申请日: | 2018-01-10 |
公开(公告)号: | CN108247040B | 公开(公告)日: | 2019-08-20 |
发明(设计)人: | 张国芳;侯忠辉;许剑轶;胡锋;翟亭亭;张羊换 | 申请(专利权)人: | 内蒙古科技大学 |
主分类号: | B22F1/02 | 分类号: | B22F1/02;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/30;H01M8/04082 |
代理公司: | 北京酷爱智慧知识产权代理有限公司 11514 | 代理人: | 安娜 |
地址: | 014010 内蒙*** | 国省代码: | 内蒙古;15 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 储氢合金 纳米氧化物 催化剂包 复合材料 原位合成法 包覆 催化剂 过渡金属氧化物 储氢复合材料 催化剂前驱体 催化剂合成 动力学性能 高容量电池 稀土氧化物 循环稳定性 合金表面 原料组成 原子比 薄层 制备 合金 稳固 | ||
1.一种纳米氧化物包覆储氢合金复合材料,其特征在于:
所述复合材料包括储氢合金和纳米氧化物催化剂;
所述储氢合金选用La1-x-yRExMgyNi3.0-a-bM1aM2b型储氢合金;所述纳米氧化物催化剂选用稀土氧化物和/或过渡金属氧化物;
其中,x,y,a和b均为原子比,且0<x<0.2,0<y<0.6,a+b<1。
2.权利要求1所述的纳米氧化物包覆储氢合金复合材料,其特征在于:
所述复合材料的化学式为La1-x-yRExMgyNi3.0-a-bM1aM2b+Q wt%MOn;
其中,所述MOn代表纳米氧化物催化剂,Q为所述纳米氧化物催化剂占所述储氢合金的质量百分含量,且0<Q<30;n为原子比,且n=1,3/2,4/3或2。
3.根据权利要求1或2所述的纳米氧化物包覆储氢合金复合材料,其特征在于:
所述储氢合金中,RE选用La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Y和Sc中的一种或多种;M1和M2选用主族和/或过渡金属元素,且尤其是选用Ti,V,Mn,Fe,Co,Cu,Zn,Al和Si中的一种或多种;
所述纳米氧化物催化剂中,稀土氧化物催化剂选用CeO2及其掺杂固溶体,La2O3,Pr2O3,Eu2O3和Sm2O3中的一种或多种,过渡金属氧化物催化剂选用Fe2O3,Co2O3,NiO,ZnO,CuO,Cr2O3,Mn2O3和MnO2中的一种或多种。
4.权利要求1~3任一项所述纳米氧化物包覆储氢合金复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S101:按照化学组成La1-x-yRExMgyNi3.0-a-bM1aM2b进行配料,之后熔炼,获得铸态合金锭;将所述铸态合金锭粉碎,得到储氢合金粉;
S102:配制所述纳米氧化物催化剂的前驱体溶液;
S103:按照复合材料的化学组成,量取所述前驱体溶液,之后加入表面活性剂和/或高分子化合物,然后加入所述储氢合金粉并搅拌均匀;
S104:在所述S103得到的产物中滴加矿化剂,直至形成前驱体悬浊液;
S105:将所述前驱体悬浊液充分搅拌,之后进行磁力搅拌溶剂热反应;然后将所述溶剂热反应后的产物经冷却、洗涤、过滤以及真空干燥处理,制得复合材料。
5.根据权利要求4所述的纳米氧化物包覆储氢合金复合材料的制备方法,其特征在于:
所述S102中,
所述前驱体溶液包括盐溶液和/或有机溶剂;
所述盐溶液为可溶性盐溶液,且具体包括硝酸盐、氯化盐或硫酸盐,所述盐溶液的浓度为0.1~1mol/L;
所述有机溶剂选用惰性有机溶剂,且具体包括乙醇、丙酮或冰醋酸。
6.根据权利要求4所述的纳米氧化物包覆储氢合金复合材料的制备方法,其特征在于:
所述S103中,
所述表面活性剂和/或高分子化合物包括柠檬酸盐、聚吡咯、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵或聚乙烯吡咯烷酮。
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