[发明专利]一种合成钾硅储氢合金的方法

摘要

本发明属于材料制备技术领域，具体为一种合成钾硅（KSi）储氢合金的方法。该方法为利用高压惰性气体抑制金属钾在高温下的挥发，通过固液反应并在降温过程中自提纯，从而合成KSi合金。具体是在隔绝空气条件下，将金属钾和硅粉的混合物装入具有自回流结构的反应器中，在高压惰性气氛下，将反应器升温至500℃保温3天后再降温至150℃、降压至常压保温2小时。利用本发明方法合成钾硅储氢合金，具有反应简便，产率高等优点。合成的钾硅合金是一种性能优良的储氢材料，可在150℃、4MPa氢气压力下加氢，在250℃、0.1MPa压力下脱氢且具有良好的可逆循环性能。

主权项

一种合成钾硅储氢合金的方法，其特征是在具有自回流结构的反应器中进行合金化反应，反应器由大反应腔(1)、小反应腔(2)、粉末过滤片(3)、铜密封圈(4)、反应腔盖(5)和气体进出口(6)组成，大反应腔(1)由筒体和端盖连接组成，小反应腔(2)插入大反应腔(1)的筒体内，大反应腔(1)的端盖中部设有圆环形的凹槽，粉末过滤片(3)和铜密封圈(4)依次放于所述圆环形的凹槽内，反应腔盖(5)固定于大反应腔(1)的端盖上，铜密封圈(4)的中部设有圆孔，反应腔盖(5)的中部设有气体进出口(6)，铜密封圈(4)上的圆孔与气体进出口(6)上相通；将金属钾和硅粉混合均匀后放入小反应腔(2)内，在高压惰性气体环境下经过合金化过程，形成钾硅合金；其中：所述金属钾和硅粉的摩尔比为1.01:1‑1.05:1；合金化过程分为高温合金化反应和低温自提纯反应两步；其中：中，高温合金化反应为在3‑6 MPa高压氩气气氛下，将反应器加热至400‑600 ℃进行3‑5天合金化反应；低温自提纯反应为在0.1 MPa氩气气氛下，将反应器维持在100‑200 ℃温度下保持1.5‑2.5小时后降温至室温。