AB5型储氢合金及其制备方法和用途

摘要：

本发明涉及用于储氢的金属氢化物，特别是AB5基金属氢化物及其生产方法和用途。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202280046291.0

申请日期：2022-08-02

公开/公告号：CN117615868A

公开/公告日：2024-02-27

主分类号：B22F1/068(2022.01)

申请/专利权人:GRZ技术股份公司

发明/设计人:孙泰;诺里斯·加兰达特

主申请人地址:瑞士格罗莱镇

专利代理机构:北京邦中知识产权代理有限公司

代理人:杜立军%张柳

国别省市代码:瑞士;CH

权利要求：

1.一种具有AB5型晶体结构的储氢合金，其A位含有La、Ce和MI元素，B位包含有Ni、Co和Fe元素，所述的储氢合金如下式(I)所示： LaxCeyMI(1-x-y)Nia CobFecMd (I) 其中，x、y、a、b、c和d是摩尔比，MI是选自Y、Ti、Zr的至少一种元素，M选自Cu和Mn；0.15≤x≤0.95；0.05≤y≤0.85；0≤(1-x-y)≤0.1；3.8≤a≤4.2；0.1≤b≤1.2；0.01≤c≤0.3；0≤d≤0.1；4.8≤(a+b+c+d)≤5.15。 2.如权利要求1所述的储氢合金，其特征在于，0.15≤x≤0.45，0.55≤y≤0.85，c、d、MI和M如前述权利要求所述。 3.如权利要求1所述的储氢合金，其特征在于，0.55≤x≤0.95，0.05≤y≤0.45，c、d、MI和M如前述权利要求所述。 4.如权利要求1所述的储氢合金，其特征在于，0.9≤x+y≤1。 5.如前述权利要求任一项所述的储氢合金，其特征在于，所述储氢合金选自下组： La0.6Ce0.3Ni4.2Co0.3Fe0.4Mn0.1(Ia)； La0.3Ce0.65Ti0.05Ni3.8Co0.2Fe1.0(Ib)； La0.15Ce0.85 Ni3.8Co0.95Fe0.05(Ic)； La0.45Ce0.45Ti0.05Zr0.05Ni4.2Co0.4Fe0.3Mn0.05(Id)； La0.6Ce0.39Y0.1Ni4.2Co0.1Fe0.3Cu0.05Mn0.05(Ie)；和 La0.9Ce0.05Ti0.05Ni4.2Co0.5Fe0.3Cu0.1(If)。 6.如前述权利要求任一项所述的储氢合金，其特征在于，储氢合金在25℃下具有5-150bar之间的氢吸收平台和3-100bar之间的解吸平台。 7.如前述权利要求任一项所述的储氢合金，其特征在于，储氢合金在25℃下具有约1.4wt％至约1.55wt％(通常为约1.45wt％至1.50wt％)的储氢容量。 8.一种通过旋辊淬火的快速熔体凝固制备如前述权利要求任一项所述的具有AB5型晶体结构的储氢合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： -在受控的惰性气氛和约30Kpa至约70Kpa的压力下，在熔炉中熔化所有金属元素； -将所述熔炉内的熔体浇注到以约1.5m/s至约9m/s的速度滚动的旋辊上，熔体在进入冷却装置时迅速凝固并破碎成薄片； -将薄片进一步冷却至50℃以下； -向熔炉内充入空气，收集得到的薄片。 9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述旋辊(例如铜辊)以约1.5m/s至约9m/s的恒定速度滚动。 10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述得到的合金进一步在通常约850℃至150℃之间的温度下进行约0.5h至约72h的温度处理。 11.一种通过如权利要求8-10任一项所述的方法制备的合金。 12.一种如权利要求1至6和11任一项所述的合金的粉末，其特征在于，所述合金的粒度为约0.5mm至约3mm。 13.一种如权利要求1至6和11任一项所述的合金在用于储氢方面中的用途。 14.一种储氢系统，所述的储氢系统包括如权利要求1至6和11任一项所述的合金，或其粉末。