[發(fā)明專利]一種常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110994941.1
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN113718153A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶軍;周璐;馬傳明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院江西稀土研究院
• 主分類號(hào): C22C30/00
• 分類號(hào): C22C30/00;C22C1/02;C22F1/02;C01B3/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

1.一種常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金，其特征在于，所述常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金的組成通式為：Ti_zZr_1-zCr_xMn_2-xM_y，其中0.6≤x≤1.5，0.01≤y≤0.05且0.5≤z≤0.8；M包括稀土元素。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金，其特征在于，所述常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金的組成通式為：Ti_zZr_1-zCr_xMn_2-xM_y，其中0.7≤x≤1.0，0.01≤y≤0.03且0.6≤z≤0.8。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金，其特征在于，所述稀土元素包括La、Ce、Pr、Sm或Y中的任意一種或至少兩種的組合。

4.一種如權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)按所述常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金的組成通式中的元素比例混合原料，熔煉，得到合金錠；

(2)對步驟(1)所述合金錠依次進(jìn)行退火和在溫度≤25℃下活化，得到所述常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述原料包括金屬混合物和稀土金屬；

優(yōu)選地，所述金屬混合物包括Ti、Zr、Cr和Mn；

優(yōu)選地，所述稀土金屬包括La、Ce、Pr、Sm或Y中的任意一種或至少兩種的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述熔煉的電流為80～160A，優(yōu)選為100～150A；

優(yōu)選地，步驟(1)所述熔煉的時(shí)間為120～300s，優(yōu)選為150～250s；

優(yōu)選地，步驟(1)所述熔煉的次數(shù)為2～7次，優(yōu)選為3～5次；

優(yōu)選地，步驟(1)所述熔煉在第一保護(hù)氣的氣氛下進(jìn)行；

優(yōu)選地，所述第一保護(hù)氣包括惰性氣體，優(yōu)選為氬氣。

7.根據(jù)權(quán)利要求4～6任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述退火在第二保護(hù)氣的氣氛下進(jìn)行；

優(yōu)選地，所述第二保護(hù)氣包括惰性氣體，優(yōu)選為氬氣；

優(yōu)選地，步驟(2)所述退火在通入第二保護(hù)氣前進(jìn)行抽真空；

優(yōu)選地，所述抽真空的真空度≤0.0001Pa；

優(yōu)選地，步驟(2)所述退火的溫度為800～1400℃，優(yōu)選為1000～1200℃；

優(yōu)選地，步驟(2)所述退火的時(shí)間為1～4h，優(yōu)選為2～3h。

8.根據(jù)權(quán)利要求4～7任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述活化包括吸放氫過程。

9.根據(jù)權(quán)利要求4～8任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)按照所述常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金的組成通式中的元素比例混合Ti、Zr、Cr、Mn和稀土元素，在惰性氣體的氣氛下進(jìn)行120～300s的熔煉；所述熔煉的電流為80～160A，熔煉2～7次后得到合金錠；

(2)抽真空至真空度≤0.0001Pa后通入惰性氣體，將步驟(1)所述合金錠在惰性氣體下以800～1400℃的溫度退火1～4h，隨后在≤25℃下進(jìn)行活化，得到所述常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金。

10.一種如權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的常溫活化型稀土儲(chǔ)氫合金的應(yīng)用，其特征在于，所述應(yīng)用包括用于新能源汽車、電網(wǎng)氫儲(chǔ)能、氫燃料電池、叉車或輪船領(lǐng)域。