(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910297922.6
(22)申请日 2019.04.15
(71)申请人 河北工业大学
地址 300130 天津市红桥区丁字沽光荣道8
号河北工业大学东院330#
(72)发明人 杨泰 王鹏 李强 梁春永
夏超群 王洪水
(74)专利代理机构 天津翰林知识产权代理事务
所(普通合伙) 12210
代理人 赵凤英
(51)Int.Cl.
C22C 23/06(2006.01)
C22C 1/05(2006.01)
H01M 4/38(2006.01)
H01M 4/46(2006.01)
(54)发明名称
一种纳米镁基复合储氢材料及制备方法
(57)摘要
本发明为一种纳米镁基复合储氢材料及其
制备方法。
材料主要成分为镁，同时包含混合稀
土、羰基镍粉和石墨多种催化剂，以提升其低温
吸氢性能。
该材料具有纳米晶体结构，晶粒尺寸
为20-50纳米，且具有优异的低温吸氢动力学性
能。
制备方法中，首先采用真空感应熔炼方法将
纯镁与一定量的混合稀土进行真空冶炼，制备出
镁原位掺杂稀土元素的脆性镁-稀土合金锭；然
后将得到的合金与羰基镍粉、石墨粉、惰性有机
助磨剂混合，通过机械球磨方法进一步制备出高
容量镁基复合储氢材料。
该材料制备方法克服了
镁基储氢合金机械球磨过程中的粘壁现象，提高
了材料回收率，且得到了低温吸氢性能优异的高
容量镁基复合储氢材料。
权利要求书1页 说明书5页 附图5页CN 109972010 A 2019.07.05
C N 109972010
A
权 利 要 求 书1/1页CN 109972010 A
1.一种纳米镁基复合储氢材料，其特征为该材料主要成分为镁，包含混合稀土、羰基镍粉和石墨多种催化剂，具有纳米晶体结构，材料晶粒尺寸为20-50纳米，具有优异的低温吸氢动力学性能；其中，混合稀土占纯镁质量的10-15%，羰基镍粉占镁-稀土总质量的3-10%，石墨占镁-稀土总质量的3-5%。
2.如权利要求1所述的纳米镁基复合储氢材料，其特征为所述镁基复合储氢材料的优异低温吸氢动力学性能为在100℃和3MPa氢压条件下可在30秒内吸收5-6.5wt%的氢。
3.如权利要求1所述的纳米镁基复合储氢材料，其特征为所述混合稀土包含镧、铈、镨、钕、钐以及其它少量的稀土元素和极少量的杂质元素，稀土元素总含量大于99.5%。
4.如权利要求1所述的镁基复合储氢材料制备方法，其特征为该方法包含以下主要步骤：
a、以镁和混合稀土金属为原材料，采用真空感应熔炼方法制备脆性镁-稀土合金锭；其中，熔炼炉背底真空为2.0×10−2Pa，保护气体为0.04-0.06MPa压力的高纯氩气，真空熔炼时的感应线圈功率为8-10kW，熔体保温时间为10-15分钟；熔炼完毕后浇注成铸锭；所述的混合稀土质量为镁-稀土合金质量分数的10-15%；
b、将镁-稀土合金铸锭机械破碎为100目以下的合金粉末，然后与羰基镍粉、石墨粉以及有机液体助磨剂混合均匀，用行星式机械球磨机研磨5-10小时；
其中，所述的羰基镍粉的质量为镁-稀土合金粉末质量的3-10%；所述的石墨粉的质量为镁-稀土合金粉末质量的3-5%；所述的有机液体助磨剂的质量为镁-稀土合金粉末质量的50-100%；
c、将机械球磨后的混合材料在室温下真空干燥，得到镁基复合储氢材料。
5.如权利要求4所述的镁基复合储氢材料制备方法，其特征为所述的羰基镍粉的粒度范围为0.5-1微米。
6.如权利要求4所述的镁基复合储氢材料制备方法，其特征为所述的有机液体助磨剂为乙醇、环己烷、己烷、正庚烷、苯、甲苯、四氢呋喃中的一种或几种。
7.如权利要求4所述的镁基复合储氢材料制备方法，其特征为所述的高纯氩气的纯度为99.999Vol.%。
2。
