[发明专利]一种纳米镁基复合储氢材料及制备方法

权利要求书

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%；

所述的镁基复合储氢材料制备方法，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。

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，其特征为制备方法中，所述的羰基镍粉的粒度范围为0.5-1微米。

5.如权利要求4所述的镁基复合储氢材料，其特征为制备方法中，所述的有机液体助磨剂为乙醇、己烷、正庚烷、苯、甲苯、四氢呋喃中的一种或几种。

6.如权利要求4所述的镁基复合储氢材料，其特征为制备方法中，所述的高纯氩气的纯度为99.999Vol.%。