燃料电池用RE催化的易活化Ti-Fe-Ni-Mn基贮氢合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN115141943A

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202210534555.9

    申请日:2022-05-17

    Abstract: 本发明提供一种燃料电池用RE催化的易活化Ti‑Fe‑Ni‑Mn基贮氢合金及制备方法,其特征在于合金由钛、铁、镍、锰及稀土元素构成。RE为稀土元素镧、铈、镨、钕、钐、钇、钆中的一种;该制备方法是在惰性气体保护下采用感应加热熔炼。本发明主要特点是在成分设计上采用储氢容量高、价格低廉的钛铁合金。组成合金的两种主要元素在自然界中储量丰富,价格低廉,有利于大规模推广应用。另外,加入少量的镍不仅不会降低合金的储氢容量,而且能改善合金的活化性能。加入微量稀土元素,在第一次吸氢时形成REH3氢化物,由于稀土氢化物的形成产生明显的体积膨胀,使合金表面出现裂纹,比表面积显著增加,这为合金的活化提供了催化活性中心,显著提高合金的活化性能。

    一种燃料电池用高容量Mg-RE(Ce,Y)-Sc-Al-Ca基固态储氢合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN119177384B

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202411307419.1

    申请日:2024-09-19

    Abstract: 本发明涉及一种燃料电池用高容量Mg‑RE(Ce,Y)‑Sc‑A l‑Ca基固态储氢合金及其制备方法,储氢合金成分为:Mg95‑x‑yCexYySc0.5A l4.5‑zCaz+m wt.%(NbF5+V2O5),式中x,y,z为原子比,且0.5≤x≤2,0.5≤y≤2,0.5≤z≤3,m为NbF5+V2O5所占合金的百分比,2≤m≤8,NbF5和V2O5的质量比为1:1。制备方法是在惰性气体保护下感应加热熔炼,将熔融合金注入铜铸模,获得合金铸锭。将铸锭装入石英管感应加热融化后,在惰性气体的压力作用下,液态合金通过连续射落在旋转的水冷铜辊的表面,获得具有纳米晶微观结构的快淬态合金;快淬合金经机械破碎并过筛后与的催化剂NbF5和V2O5一起在高纯氩气环境下球磨,获得超细晶粒合金粉末。通过成分设计、微观结构调控以及添加多元催化剂,降低了合金氢化物的热稳定性,提高了合金的吸放氢热力学及动力学性能。

    一种燃料电池用高容量易活化RE-Ti-Fe-Mn基贮氢合金及制备方法

    公开(公告)号:CN116053491A

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202310122157.0

    申请日:2023-02-16

    Abstract: 本发明提供一种适用于车载燃料电池系统的高容量易活化的RE‑Ti‑Fe‑Mn基贮氢合金,其特征在于合金由钛、铁、锰、钒及稀土元素构成。其化学式组成为:Ti1.1‑xRExFe0.8Mn0.2V0.05(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08),式中x为原子比,RE=Y,Pr,Gd。该制备方法是在氩气气氛下采用感应加热熔炼得到合金铸锭。将铸锭机械破碎并过200目筛,得到粒径为48‑74μm的实验样品。少量稀土的加入显著提升了合金的储氢容量,稀土元素在第一次吸氢时容易形成REH2和REH3,这为合金的活化提供了催化活性中心。同时,稀土氢化物的形成产生缺陷,为氢原子的跨区扩散提供通道,显著提高合金的吸氢速率。采用惰性气体保护的感应熔炼工艺制备的稀土‑钛铁合金仅需1次吸放氢循环即完全活化。本发明工艺简单易行,极易实现规模化生产。

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