[发明专利]一种钛系储氢合金的储氢活性再生方法

说明书

本发明涉及一种钛系储氢合金的储氢活性再生方法，包括以下步骤：a)、将已发生储氢活性衰减的钛系储氢合金置于储氢活性再生装置中进行密封；b)、将储氢活性再生装置升温至预定温度后保温；c)、对储氢活性再生装置进行抽真空并维持1～12h；d)、向储氢活性再生装置内通气至压力达到预定压力并维持1～24h；e)、待储氢活性再生装置冷却至环境温度，保压1～6h后排出气体；f)、重复上述步骤b)至步骤e)若干次，完成钛系储氢合金的储氢活性再生。本发明操作条件简单，无需对储氢合金进行化学改性，具有工艺流程简单、储氢活性再生效果好、成本低廉、对环境无污染等优点，再生后的储氢合金的储氢活性能够恢复至其初始值的99％以上。

技术领域

本发明涉及合金储氢领域，具体涉及一种钛系储氢合金的储氢活性再生方法。

背景技术

近几十年，煤、石油、天然气等化石燃料大量开采和消耗，由此带来的全球气候变暖、环境污染等问题愈发严峻，严重威胁人类社会生存环境和可持续发展。因此，开发清洁、高效、绿色的新能源技术已成为当前人类社会的共识和迫切需求。氢能作为一种清洁、安全、高效、可再生的能源，是人类摆脱对传统化石能源依赖最理想的替代能源之一。目前，世界主要国家均已制定了氢能源利用开发计划，全球众多相关企业、科研机构都在持续进行氢能源技术及产业开发。氢能产业体系主要包括氢气的生产、储存和运输、应用等环节。从目前氢能技术、产业发展现状和未来发展趋势来看，解决氢气的安全高效存储是氢能实现规模化应用的前提和关键，也是当前氢能产业化发展的主要技术瓶颈。

合金储氢技术是氢气的重要存储技术途径之一，其基本原理是在一定条件下，氢气以氢原子的形式储存于储氢合金材料的原子间隙中，形成稳定的金属氢化物；金属氢化物受热后，氢原子脱离原来的原子间隙，以氢气分子的形式释出。合金储氢技术具有体积储氢密度大、技术成熟度高、使用安全性好、材料可循环吸放氢等优点，广泛应用于蓄电池负极材料、固定式和移动式储氢装置、电站储能、热泵、氢气提纯等诸多领域。储氢合金主要有三大系列：分别是以LaNi₅为代表的稀土系储氢合金、以TiFe、TiMn为代表的钛系储氢合金和以Mg₂Ni为代表的镁系储氢合金。其中，钛系储氢合金由于相关金属元素在自然界中含量丰富、价格便宜、性能稳定性好等优点，在军民用氢能技术领域中的应用研究较为广泛。

研究人员在钛系储氢合金的工程化应用过程中发现，该系储氢合金循环吸氢-放氢使用一定周期后，其储氢性能出现较大的衰减。为提高钛系储氢合金的循环使用寿命，研究者在钛系储氢合金原料中掺入一定量的La、Ce、Y、Nd等稀土元素，形成三元或多元钛系储氢合金。上述技术手段对于钛系储氢合金的循环使用寿命有一定的提升作用，但储氢性能恢复程度有限，且没有改变其储氢性能的衰减趋势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种钛系储氢合金的储氢活性再生方法，储氢活性再生效果好，能够恢复储氢活性初始值的99％以上。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

包括以下步骤：

a)、将已发生储氢活性衰减的钛系储氢合金置于储氢活性再生装置中进行密封；

b)、将储氢活性再生装置升温至预定温度后保温；

c)、对储氢活性再生装置进行抽真空并维持1～12h；

d)、向储氢活性再生装置内通气至压力达到预定压力并维持1～24h；

e)、待储氢活性再生装置冷却至环境温度，保压1～6h后排出气体；

f)、重复上述步骤b)至步骤e)若干次，完成钛系储氢合金的储氢活性再生。

进一步地，所述的钛系储氢合金为TiFe系、TiMn系和TiV系合金中的一种或两种以上的混合物。