[發(fā)明專利]復相貯氫合金

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910198227.0
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN101704512A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 張金龍;孟祥海;金航軍;葛建生
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C01B3/00
• 分類號: C01B3/00;C22C30/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發(fā)明涉及一種復相貯氫合金，尤其涉及一種高貯氫量及放氫壓力平臺適中的復相貯氫 合金，屬于貯氫材料技術領域。

背景技術

最近，能源緊張正在不斷地加劇，而國際上石油價格不斷上漲。另一方面石油的大量消 耗產(chǎn)生大量的溫室氣體CO₂，惡化地球環(huán)境。因此，世界各國都重視開發(fā)和利用各種潔凈能源。 其中之一氫能是一種清潔的二次能源，因為氫燃燒后的產(chǎn)物是水。氫能利用的關鍵之一是氫 氣的貯存和運輸，金屬氫化物貯氫合金在常溫下具有大的可逆吸放氫量且工作壓力較抵，被 認為是氫氣貯存和運輸?shù)陌踩绞健＝饘儋A氫材料能夠吸收和貯存氫氣的體積大約是其本身 體積的1000倍，這個氫的體積密度與液態(tài)氫的體積密度或者固態(tài)氫的體積密度相當。此外， 還具有其他優(yōu)點，如不需要氣體鋼瓶的高壓和液氫的低溫，可在常溫和常壓下使用，安全性 好，可以循環(huán)使用等等。

TiFe基貯氫合金是常用的金屬貯氫合金之一，在常溫和20-50atm氫壓下具有較大的可 逆吸放氫量，氫化物的分解壓力僅為十個大氣壓左右，接近工業(yè)實際應用；TiFe基合金在密 閉的容器中吸放氫循環(huán)壽命能達到3000次以上；此外，該合金系是目前常溫貯氫金屬材料中 價格最低廉的，Ti和Fe兩種元素在自然界中含量豐富，很適合在工業(yè)中大規(guī)模應用。但是， TiFe基貯氫合金活化較困難，貯氫容量仍不能滿足實際應用的需要，且和氫氣的反應速度較 慢。而TiFe合金需要在加熱到350℃溫度下抽真空至10^-1Pa脫氣數(shù)小時后充氫才能吸氫，即 使開始吸氫，也需要約幾十倍于LaNi₅或TiMn_1.5的吸氫時間才能完成吸氫。

TiVCr基貯氫合金最近幾年新發(fā)展的金屬貯氫合金之一，在常溫下就能活化，在100℃下 其可逆貯氫量高，引起了眾多研究者的廣泛關注。但該系貯氫合金還存在放氫壓力平臺偏低、 壓力平臺區(qū)傾斜、氫滯大和價格貴等缺點。國內外已有專利和論文文獻報道將兩種貯氫合金 或將貯氫合金和其它非吸氫材料進行復合，制備性能更優(yōu)良的貯氫金屬材料，使它們的優(yōu)點 相互補充以克服單一合金的固有缺點，這是改善現(xiàn)有貯氫金屬材料綜合性能的一條有效途徑。 以解決上述單一貯氫合金的綜合性能仍不能滿足實際應用要求不斷提高需要的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種復相貯氫合金，是一種高貯氫量及放氫壓力平臺適中的復相貯 氫合金。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。

一種復相貯氫合金，其特征在于它是由鈦鐵基貯氫合金和鈦釩鉻基貯氫合金組成，其中 鈦鐵基貯氫合金按重量百分比計占復相貯氫合金總重量的35-65％，鈦鐵基貯氫合金化學組 成式為(Ti_1-cL_c)_a(Fe_1-x-y-zCr_xM_yN_z)_b，式中，L為Zr，Hf，Mg中的一種元素，M為Ni，Ta，W，Ce，Cu中 的一種元素，N為Nb，V，Zn，Al，B中的一種元素，0.9≤a≤1.3，0.7≤b≤1.1，0.005≤c≤0.2， 0.01≤x≤0.4，0.005≤y≤0.05，0.005≤z≤0.03；鈦釩鉻基貯氫合金化學組成式為 Ti_aV_bCr_cAl_dM_e，式中M為Cu，F(xiàn)e，Co，Ni，Si，Sn，Mo，W中的至少一種元素或兩種元素，1.0≤a≤ 1.6，0.2≤b≤1.0，1.0≤c≤1.6，0.01≤d≤0.5，0.01≤e≤0.5。

所述的復相貯氫合金中，鈦鐵基貯氫合金按重量百分比計占復相貯氫合金總重量的45- 55％。

(Ti_1-cL_c)_a(Fe_1-x-y-zCr_xM_yN_z)_b合金化學組成中當M為Ni，Ta中的一種元素時，N為Zn，Al，B中 的一種元素；當M為W，Ce，Cu元素時，N為Nb，V中的一種元素。