[发明专利]Mg基储氢纳米线的制备方法

说明书

本发明提供了一种Mg基储氢纳米线的制备方法，包括如下步骤：准备金属Mg、金属Ce、金属La、金属Gd、金属Li以及金属Ni并进行配料和真空熔炼，得到Mg基合金锭；将Mg基合金锭进行雾化，得到Mg基合金粉；对Mg基合金粉进行热处理；将经过热处理的Mg基合金粉进行球磨，得到经过球磨处理的Mg基合金粉；将PAN溶于DMF中，得到PAN纺丝液，其中PAN浓度为10‑15wt％；将经过热处理、但没有经过球磨处理的Mg基合金粉溶于PAN纺丝液，得到第一纺丝液；将经过球磨处理的Mg基合金粉溶于PAN纺丝液，得到第二纺丝液；以及用同轴静电纺丝法将第一纺丝液和第二纺丝液形成为Mg基储氢纳米线。本发明提出了一种新的储氢材料的制备方法，本发明制备方法制得的合金的储氢总量更大，吸放氢速度更快。

技术领域

本发明属于氢能利用技术领域，涉及一种Mg基储氢纳米线的制备方法。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭、以及燃烧造成的污染危害日益严重，寻找清洁的、可持续发展的能源是关系人类生存与发展的问题，氢在2l世纪作为一种重要的能源已经成为了人们的一种共识。氢被视作化石燃料的最佳替代物是因为相比较而言，氢能具有资源丰富(地球表面的70％以上被水覆盖)；清洁环保(利用低温燃料电池，通过电化学反应将氢转化为电能和水的过程中没有任何污染)；可再生(氢由化学反应产生电能或热能并生成水，而水又可以由电解再转化为氢和氧，如此循环，永无止境)；可存储(氢气可以像天然气一样被大规模储存，这是氢能和电能、热能最大的不同之处)等特点。汽车是消耗化石燃料的大户，汽车尾气对于环境的污染也是尽人皆知。要保护环境，必须推广氢燃料的汽车。在汽车上应用氢有两种可能的方式：一种是在发动机内部与氧气混合燃烧。其能量转化效率(约25％)受卡诺热机效率所限，仅比汽油的效率略高。另一种是通过燃料电池产生电能，能量转化效率能达到50-60％，约是前者的两倍。所以现在的氢燃料汽车都倾向于第二种方式。

氢气存储通常的办法是压缩后存储在高压容器中或者液化后存储在绝热容器中，然而这意味着非常不安全或者需要良好的隔热材料和低温装置，只能应用在特殊的场合。对汽车来讲，氢气的存储应当密度高、轻便、安全而且经济，因此如何简便又安全的存储氢气仍然是发展氢经济面临的关键挑战。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Mg基储氢纳米线的制备方法，从而克服现有技术的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种Mg基储氢纳米线的制备方法，包括如下步骤：准备金属Mg、金属Ce、金属La、金属Gd、金属Li以及金属Ni；按照预先定义的化学式进行配料；将按照预先定义的化学式进行配料的金属Mg、金属Ce、金属La、金属Gd、金属Li以及金属Ni进行真空熔炼，得到Mg基合金锭；将Mg基合金锭置于坩埚中，随后将坩埚中的Mg基合金锭熔化；使用高速气流喷射从坩埚的喷嘴处流出的熔化的Mg基合金液滴，得到Mg基合金粉；对Mg基合金粉进行热处理；将经过热处理的Mg基合金粉进行球磨，得到经过球磨处理的Mg基合金粉；将PAN溶于DMF中，得到PAN纺丝液，其中PAN浓度为10-15wt％；将经过热处理、但没有经过球磨处理的Mg基合金粉溶于PAN纺丝液，得到第一纺丝液；将经过球磨处理的Mg基合金粉溶于PAN纺丝液，得到第二纺丝液；以及用同轴静电纺丝法将第一纺丝液和第二纺丝液形成为Mg基储氢纳米线。

优选地，上述技术方案中，预设化学式为：(Mg_23-x-y-zCe_xLa_yGd_z)Li_10-aNi_a，其中，x＝1-3，y＝0.5-1，z＝0.8-1.3，a＝1-2。