[发明专利]含碳复合储氢合金及其制备方法、复合固态储氢罐及储放氢性能测试方法

权利要求书

1.一种含碳复合储氢合金，其特征在于，按质量百分比计，所述含碳复合储氢合金由90%的储氢合金粉末和10%的碳材料制成；

所述碳材料为石墨烯纳米片，所述石墨烯纳米片的横向尺寸为5-20μm，厚度小于20nm；

所述储氢合金粉末为La_0.9Ce_0.1Ni_4.7Co_0.1Mn_0.1Al_0.1，所述储氢合金粉末的平均粒度为80～90μm；将所述储氢合金粉末与碳材料搅拌混合1～5h，制成所述含碳复合储氢合金。

2.制备权利要求1所述含碳复合储氢合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备储氢合金粉末的步骤；

准备所述碳材料的步骤；

将所述碳材料与所述储氢合金粉末混合制成所述含碳复合储氢合金的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

制备所述储氢合金粉末的步骤包括：

将所述储氢合金粉末的原料熔炼制备储氢合金铸锭，再对该合金铸锭进行真空退火均质化处理，所述熔炼的温度为1300℃～1500℃，所述真空退火均质化处理的温度为800～1150℃，退火时间为5～10h；然后将退火后的储氢合金铸锭破碎并球磨得到所述储氢合金粉末。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

在将所述碳材料与所述储氢合金粉末混合制成所述含碳复合储氢合金的步骤中，将制成的所述储氢合金粉末与碳材料搅拌混合1～5h，制成所述含碳复合储氢合金。

5.一种复合固态储氢罐，其特征在于，包括罐体以及设置于所述罐体内的权利要求1所述的含碳复合储氢合金。

6.根据权利要求5所述的复合固态储氢罐，其特征在于，所述罐体的材质为金属铝或铝合金。

7.根据权利要求6所述的复合固态储氢罐，其特征在于，所述罐体的材质为616铝合金。

8.根据权利要求5所述的复合固态储氢罐，其特征在于，所述罐体包括直筒部和由所述直筒部延伸出来且变窄的开口部。

9.根据权利要求8所述的复合固态储氢罐，其特征在于，所述复合固态储氢罐还包括过滤器以及阀门，其中，所述过滤器嵌设在所述罐体的开口部内，所述阀门安装在所述开口部上，用于将所述罐体的开口部封闭或打开。

10.根据权利要求9所述的复合固态储氢罐，其特征在于，所述储氢罐的罐体的内径为70-80mm，外径为80-90mm，直筒部的长度为275-285mm，容积为1-1.5L。

11.权利要求5所述的复合固态储放氢罐储氢性能的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述复合固态储氢罐安装到储氢罐充氢及活化处理装置中，对所述复合固态储氢罐内的含碳复合储氢合金依次进行活化、充氢以及放氢性能测试。

12.根据权利要求11所述的测试方法，其特征在于，所述活化和充氢包括：将所述复合固态储氢罐的温度控制在80-120℃范围内，同时对所述复合固态储氢罐进行抽真空处理，抽真空的时间为5-10h；然后向复合固态储氢罐内充入氢气，所述复合固态储氢罐内氢气压力为2-10MPa，压力保持时间为5-10h。

13.根据权利要求12所述的测试方法，其特征在于，所述放氢性能测试包括：放氢温度控制在5℃-50℃，放氢流速控制在2L/min～8L/min，实时监测所述储氢罐内压力值，待放氢流速下降至预设流速时，停止放氢时间记录，得到该储氢罐能够特定速度放氢的时间和放氢量；

根据得到的放氢量与储氢罐的储氢总量的比值得到该储氢罐在特定时间内的放氢量百分比。