[發明專利]一種納米石墨復合的高容量RE?Mg?Ni基貯氫材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510554498.0
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN105063457B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 高金良;袁澤明;楊泰;廖運堂;馬鑫欣
• 申請（專利權）人: 微山鋼研稀土材料有限公司
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;H01M4/38
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 國建全

1.一種納米石墨復合的高容量RE-Mg-Ni基貯氫材料，其特征在于，包括稀土元素、鎂、少量的鎳和鈦及一定量的NG助劑，其化學組成為：RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y+zwt% NG，式中x、y為原子比，0≤x+y≤5，z為助劑NG與RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y的質量百分比，2≤z≤12，RE為稀土元素Ce、Sm、Y、Nd、Pr、Y中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的一種納米石墨復合的高容量RE-Mg-Ni基貯氫材料，其特征在于，所述助劑NG為500納米以下的球形及片狀石墨粉。

3.根據權利要求1或2所述的一種納米石墨復合的高容量RE-Mg-Ni基貯氫材料，其特征在于，上述化學式組成的原子比為x=2，y=1，NG與RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y的質量百分比z=6。

4.一種納米石墨復合的高容量RE-Mg-Ni基貯氫材料的制備方法，其特征在于，其制備步驟包括如下：

1）按化學式組成RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y+zwt% NG進行配料，式中0≤x+y≤5，2≤z≤12，RE為稀土元素Ce、Sm、Y、Nd、Pr、Y中的至少一種；

2）將步驟1）中稱量好的原材料進行熔煉，其熔煉條件為：真空度1×10^-2-5×10^-4 Pa，通入0.01-0.5 MPa的惰性氣體作為保護氣體，溫度1300-1500℃，得到熔融的RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y液態母合金；

3）將上述熔融的RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y液態母合金澆鑄到水冷銅模中，獲得鑄態RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y母合金鑄錠；

4）將步驟3）獲得的鑄態RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y母合金鑄錠機械破碎后過200目篩，與NG按1:0.02~0.12的質量比混合，在惰性氣體保護下進行機械球磨，其球磨條件為：球料比1：40，轉速350轉/分，球磨過程中，每球磨3小時停機1小時，除停機時間外的球磨時間20小時，即得RE-Mg-Ni基球磨粉末貯氫材料。

5.根據權利要求4所述的一種納米石墨復合的高容量RE-Mg-Ni基貯氫材料的制備方法，其特征在于，步驟4）中球磨所采用的設備為全方位行星式高能球磨機。

6.根據權利要求4或5所述的一種納米石墨復合的高容量RE-Mg-Ni基貯氫材料的制備方法，其特征在于，步驟3）中所述熔融的RE₅Mg_41-x-yNi_xTi_y液態母合金在熔融狀態下保持1-5分鐘后，再澆鑄到水冷銅模中。

7.根據權利要求4或5所述的一種納米石墨復合的高容量RE-Mg-Ni基貯氫材料的制備方法，其特征在于，步驟2）中所述熔煉方式為感應加熱熔煉、電弧熔煉或放電等離子燒結熔煉。

8.根據權利要求4或5所述的一種納米石墨復合的高容量RE-Mg-Ni基貯氫材料的制備方法，其特征在于，所述化學式組成中的Mg和RE在配比時增加5%-10%比例的燒損量。

9.根據權利要求4或5所述的一種納米石墨復合的高容量RE-Mg-Ni基貯氫材料的制備方法，其特征在于，所述化學式組成中原材料的金屬純度≥99.8%。