一种含铜储氢合金的制备方法及储氢合金

摘要

本发明公开了一种含铜储氢合金的制备方法及储氢合金，包括：制备金属元素Al、Ni、Co、RE、Cu和Mn，纯度在99.9%以上，粒度为150~180目；按照重量称取各金属元素，其中重量比例为REAlxNi1-xCo0.3Cu2Mn0.5，其中，x=0.2~0.4，RE由Ce5~15at%、Pr40~55at%、La3~20at%和余量为Nd组成；用行星式球磨机充氩混合球磨3~5小时，球料比为（5~8）:1，转速为200~290r/min；将获得的材料置于压力机中，用350~450MPa的压力压制成球形或圆柱形；将获得的中间品置于管式电阻炉中，在850-880K的温度、氩气保护下保温2.5~3.5小时，冷却至130~150℃固态烧结。本发明具有制备方法简单，充放电速度快，寿命长等优点。

权利要求

1.一种含铜储氢合金的制备方法，其特征在于，包括：步骤1、制备金属元素Al、Ni、Co、RE、Cu和Mn，纯度在99.9%以上，粒度为150~180目；按照重量称取各金属元素，其中重量比例为REAlxNi1-xCo0.3Cu2Mn0.5，其中，x=0.2~0.4，RE由Ce 5~

15 at% 、Pr 40~55 at% 、La 3~20 at%和余量为Nd组成；

步骤2、用行星式球磨机充氩混合球磨3~5小时，球料比为（5~8）:1 ，转速为200~290r/min；

步骤3、将步骤2获得的材料置于压力机中，用350~450MPa的压力压制成球形或圆柱形；

步骤4、将步骤3获得的中间品置于管式电阻炉中，在850-880K的温度、氩气保护下保温

2.5~3.5小时，冷却至130~150℃固态烧结。

2.如权利要求1所述的含铜储氢合金的制备方法，其特征在于，所述球料比为（5.8~

6.2）:1，所述x为0.25~0.35。

3.采用权利要求1所述的含铜储氢合金的制备方法制备的储氢合金，其特征在于，为REAlxNi1-xCo0.3Cu2Mn0.5，其中，x=0.2~0.4。

说明书

一种含铜储氢合金的制备方法及储氢合金

技术领域

[0001] 本发明属于铜的深加工领域，尤其是一种采用铜制备储氢合金的方法。

背景技术

[0002] 随着全球经济的快速发展，能源需求与日俱增，同时，传统的煤炭、石油和天然气等化石燃料带来了环境污染、温室效应等诸多问题，因此清洁、可再生能源的开发已迫在眉睫。在众多新能源中，氢能被视作连接化石能源和可再生能源的重要桥梁。在氢能利用过程中，氢气的储存和运输是其发展和应用中遇到的难点之一。

[0003] 现有的储氢合金有多种，包括钛系、锆系、铁系及稀土系储氢合金。在制备方法上也各不相同。但是，现有的储氢合金普遍存在性质和晶格容易发生变化，吸放氢能力，缩短寿命等问题，

发明内容

[0004] 发明目的：提供一种含铜储氢合金的制备方法，以解决现有技术的上述问题。

[0005] 技术方案：一种含铜储氢合金的制备方法，包括：

[0006] 步骤1、制备金属元素Al、Ni、Co、RE、Cu和Mn，纯度在99.9％以上，粒度为150～180目；按照重量称取各金属元素，其中重量比例为REAlxNi1-xCo0.3Cu2Mn0.5，其中，x＝0.2～0.4，RE由Ce 5～15at％、Pr 40～55at％、La 3～20at％和余量为Nd组成；

[0007] 步骤2、用行星式球磨机充氩混合球磨3～5小时，球料比为(5～8):1，转速为200～290r/min；

[0008] 步骤3、将步骤2获得的材料置于压力机中，用350～450MPa的压力压制成球形或圆柱形；

[0009] 步骤4、将步骤3获得的中间品置于管式电阻炉中，在850-880K的温度、氩气保护下保温2.5～3.5小时，冷却至130～150℃固态烧结。

[0010] 在进一步的实施例中，所述球料比为(5.8～6.2):1，所述x为0.25～0.35。

[0011] 采用上述含铜储氢合金的制备方法制备的储氢合金，REAlxNi1-xCo0.3Cu2Mn0.5，其中，x＝0.2～0.4。

[0012] 有益效果：本发明具有制备方法简单，充放电速度快，寿命长等优点，具体参数见下文的实验数据。

具体实施方式

[0013] 实施例1

[0014] 一种含铜储氢合金的制备方法，包括：

[0015] 步骤1、制备金属元素Al、Ni、Co、RE、Cu和Mn，纯度在99.9％以上，粒度为150～180目左右；按照重量称取各金属元素，其中重量比例为RE AlxNi1-xCo0.3Cu2Mn0.5，其中，x＝0.2，RE由Ce 15at％、Pr 40at％、La 5at％和余量为Nd 40％组成；

[0016] 步骤2、用行星式球磨机充氩混合球磨3.5小时，球料比为6:1，转速为290r/min；

[0017] 步骤3、将步骤2获得的材料置于压力机中，用400MPa的压力压制成球形或圆柱形；

[0018] 步骤4、将步骤3获得的中间品置于管式电阻炉中，在880K的温度、氩气保护下保温3小时，冷却至140℃固态烧结。

[0019] 实施例2

[0020] 一种含铜储氢合金的制备方法，包括：

[0021] 步骤1、制备金属元素Al、Ni、Co、RE、Cu和Mn，纯度在99.9％以上，粒度为150～180目左右；按照重量称取各金属元素，其中重量比例为REAlxNi1-xCo0.3Cu2Mn0.5，其中，x＝0.4，RE由Ce 10at％、Pr 50at％、La 10at％和余量为Nd 30％组成；

[0022] 步骤2、用行星式球磨机充氩混合球磨4.5小时，球料比为8:1，转速为250r/min；

[0023] 步骤3、将步骤2获得的材料置于压力机中，用360MPa的压力压制成球形或圆柱形；

[0024] 步骤4、将步骤3获得的中间品置于管式电阻炉中，在850K的温度、氩气保护下保温2.5小时，冷却至130℃固态烧结。

[0025] 实施例3

[0026] 一种含铜储氢合金的制备方法，包括：

[0027] 步骤1、制备金属元素Al、Ni、Co、RE、Cu和Mn，纯度在99.9％以上，粒度为150～180目左右；按照重量称取各金属元素，其中重量比例为REAlxNi1-xCo0.3Cu2Mn0.5，其中，x＝0.25，RE由Ce 8at％、Pr 45at％、La 18at％和余量为Nd组成；

[0028] 步骤2、用行星式球磨机充氩混合球磨4小时，球料比为5:1，转速为220r/min；

[0029] 步骤3、将步骤2获得的材料置于压力机中，用400MPa的压力压制成球形或圆柱形；

[0030] 步骤4、将步骤3获得的中间品置于管式电阻炉中，在845K的温度、氩气保护下保温4小时，冷却至145℃固态烧结。

[0031] 实施例4

[0032] 一种含铜储氢合金的制备方法，包括：

[0033] 步骤1、制备金属元素Al、Ni、Co、RE、Cu和Mn，纯度在99.9％以上，粒度为150～180目；按照重量称取各金属元素，其中重量比例为REAlxNi1-xCo0.3Cu2Mn0.5，其中，x＝0.35，RE由Ce 9at％、Pr 53at％、La 16at％和余量为Nd组成；

[0034] 步骤2、用行星式球磨机充氩混合球磨4小时，球料比为7:1，转速为260r/min；

[0035] 步骤3、将步骤2获得的材料置于压力机中，用430MPa的压力压制成球形或圆柱形；

[0036] 步骤4、将步骤3获得的中间品置于管式电阻炉中，在850-880K的温度、氩气保护下保温3.2小时，冷却至138℃固态烧结。

[0037] 实施例5

[0038] 一种含铜储氢合金的制备方法，包括：

[0039] 步骤1、制备金属元素Al、Ni、Co、RE、Cu和Mn，纯度在99.9％以上，粒度为150～180目；按照重量称取各金属元素，其中重量比例为REAlxNi1-xCo0.3Cu2Mn0.5，其中，x＝0.3，RE由Ce 12at％、Pr 52at％、La 15at％和余量为Nd组成；

[0040] 步骤2、用行星式球磨机充氩混合球磨2.8小时，球料比为6.2:1，转速为230r/min；

[0041] 步骤3、将步骤2获得的材料置于压力机中，用350～450MPa的压力压制成球形或圆柱形；