氢能专利库

本发明涉及一种Y‑Mg‑Ni‑Ti‑Cu‑Sn系储氢合金复合电极材料及其制备方法，属于储氢合金材料领域，解决了现有镁基储氢电极材料室温放电容量低、电化学循环稳定性差的问题。本发明的复合电极材料包括合金芯部以及包覆在所述合金芯部至少部分表面上的纳米Ni粉，所述合金芯部具有化学式Mg25‑xYxNi20‑y‑z‑mTiyCuzSnm表示的组成，其中x、y、z、m满足0＜x≤2，0＜y≤1.5，0＜z≤1.5，0＜m≤1；所述纳米Ni粉的质量占复合电极材料总质量的40%~60%。本发明的复合电极材料兼具高放电容量和优异的循环稳定性，在300mA/g的充放电电流密度下200次循环后的容量保持率可达60%以上，可满足Ni‑MH二次电池对负极材料高容量、长寿命的应用需求。

本发明涉及一种Ti‑Fe‑Ce‑Mn‑Zr‑Al‑Co基储氢合金及其制备方法，属于储氢合金材料技术领域，解决了现有技术中传统TiFe储氢合金活化条件高、活化周期长、吸放氢性能不佳等问题中的至少一个。本发明提供了一种Ti‑Fe‑Ce‑Mn‑Zr‑Al‑Co基储氢合金，其特征在于：所述合金具体组成为Ti1.05Ce0.05Fe1.15‑x‑y‑z‑mMnxZryAlzCom，其中x、y、z、m为原子比，且0.1≤x≤0.25,0.05≤y≤0.2,0.02≤z≤0.1,0.02≤m≤0.1。所述储氢合金具有良好的活化性能和吸放氢性能，储氢容量≥1.70wt.％，吸氢平台压≥0.41MPa，放氢平台压≥0.31MPa；在30℃、初始氢压压力3MPa条件下可一次性完成活化，能够作为固态储氢材料广泛应用于氢燃料电池等场景。

本发明公开了一种高压储氢容器用钢及其制备方法，属于高压储氢容器用钢技术领域，解决了现有技术中储氢容器用钢用于大尺寸零件时性能较差，储氢容器用钢的低温韧性较差的问题。高压储氢容器用钢的组分以质量百分比计包括：C:0.13％～0.16％,Si:0.1％～0.25％,Mn:0.3％～1.2％,P:≤0.010％,S:≤0.005％，Mo:0.30％～1.0％,Cr:0.4％～1.2％,V:0.030％～0.10％,Ni:1.0％～3.0％，Al:0.02％～0.06％，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明的高压储氢容器用钢具有良好的综合性能。

本发明涉及一种易活化的Ti‑Fe‑Gd‑Mn‑Zr‑Zn‑V基储氢合金及其制备方法，属于储氢合金材料技术领域，解决了现有技术中Ti‑Fe基储氢合金活化难度高、活化周期长、吸放氢动力学性能不佳等问题中的至少一个。本发明提供了一种Ti‑Fe‑Gd‑Mn‑Zr‑Zn‑V基储氢合金，所述储氢合金化学式为Ti1.1Fe0.85Gd0.05Mn0.35‑x‑y‑zZrxZnyVz，式中x,y,z为原子比，0.05≤x＜0.15，0.02≤y≤0.08,0.05≤z≤0.1。本发明所提供的Ti‑Fe‑Gd‑Mn‑Zr‑Zn‑V基储氢合金，通过成分设计和制备工艺改进的方式，获得了良好的活化性能和吸放氢性能，在30℃、3MPa条件下可一次完成活化，吸氢平台压≥0.39MPa，放氢平台压≥0.28MPa。

本发明涉及一种含MXene催化剂的Mg‑MgH2复合储氢材料及其制备方法，属于固态储氢材料技术领域，解决了现有技术中Mg基储氢材料的原材料MgH2制备成本高、能耗大、现有固态储氢材料吸放氢性能不佳等问题中的至少一个。本发明提供了一种含MXene催化剂的Mg‑MgH2复合储氢材料的制备方法，所述方法将MXene催化剂与Mg粉直接混合并加氢球磨后，制得Mg‑MgH2复合储氢材料；其中，MXene催化剂由MAX相制得，所述MAX相为Ti3AlC2、Ti2AlC、Nb3AlC2、V2AlC中的一种。本发明直接采用Mg粉作为原材料制备Mg‑MgH2复合储氢材料，极大地降低了制备成本和能耗；且充分利用MXene催化剂的催化性能以及结构特点，既实现了Mg相向MgH2相的转化，又显著提高了复合储氢材料的吸放氢性能。

本发明涉及稀土磁性材料技术领域，具体涉及一种具有强吸氢能力稀土钴磁粉及其制备方法，该稀土钴磁粉具有以下化学分子式：(Sm1‑xRx)(Co1‑a‑b‑cFeaCubZrc)z,0＜x≤0.5,0.2≤a≤0.4,0.045≤b≤0.1,0.01≤c≤0.06，7≤z≤8.5，R为稀土元素La、Ce、Pr和Nd中的至少一种；所述稀土钴磁粉通过以下步骤制备：速凝制片、短时氢气活化处理、吸氢破碎、脱氢；该稀土钴磁粉具有准单晶结构。本发明提供的稀土钴磁粉通过速凝工艺制备具有良好晶间相结构的稀土钴速凝片，通过10‑20分钟的短时氢气活化处理，晶间相区域完成活化，增加了氢原子在晶间相中的移动速度，氢原子与晶间相继续反应，沿晶断裂进一步发展，破碎为磁粉，本发明为吸氢稀土钴磁体的制备提供了一种高质量的磁粉。

本发明涉及一种高性能高容量Mg‑Al‑Y基储氢材料的制备方法，该方法是在惰性气氛下用中频感应熔炼炉对原料进行加热熔化，浇注成型，将铸锭粉化破碎成200‑300目的粉末，混合负载过渡金属的多孔碳基催化剂Tm@C和金属氟化物进行高能球磨，得到以下成分组成的储氢材料：MgxAlyYz+a％Tm@C+b％金属氟化物，其中：MgxAlyYz为Mg‑Al‑Y贮氢合金，x、y、z为原子比，其中x+y+z＝100,5≤y≤15,5≤z≤10，a、b为以Mg‑Al‑Y贮氢合金粉末质量为基数添加Tm@C和金属氟化物的质量百分比，a、b为3～5。本发明通过添加多孔碳基催化剂和金属氟化物，制得的储氢材料脱氢动力学性能有大幅度的提高，脱氢温度显著降低。

本发明涉及一种燃料电池用高性能高容量贮氢合金及其制备方法，该贮氢合金的化学组成按原子比表示为Mg80+x(Ce,Y)a(Ni,Co)b，其中0≤x≤15，0≤a≤10，5≤b≤20；且5≤a+b≤20；该合金具有双平台协同机制。该制备方法采用“3+1”冶金方法，两步熔炼法，一步球磨法，有效抑制了镁的挥发，保证合金成分的均匀性，同时避免了Mg‑Ni，Mg‑Co化合物的固溶，可生成单一的两种镁的化合物。反复氢化后，形成具有高平台压的Mg2Ni/Mg2NiH4循环和低平台的Mg6Co2H11/Mg2CoH5循环。双平台诱导Mg/MgH2优先形核，从而提高动力学性能，并降低反应温度。本发明所述贮氢合金吸氢容量大于5wt.％，且有快的吸放氢动力学，有望成为燃料电池的固态氢源。

本发明属于新能源领域，涉及一种燃料电池用高性能PtPb纳米片催化剂及其制备方法。该催化剂具有六角晶系的颗粒形貌，在制备过程中加入的含PtPb原料中，Pt的摩尔百分比为5％～70％，其余为Pb；并使用水溶性醇类作为溶剂和还原剂。本发明使用水溶性醇类作为反应溶液，在保持催化剂片状形貌的同时，也实现了催化剂表面的改性，节省了实验步骤；保证了在使用过程中，催化剂具有良好的亲水性、分散性、较高的催化活性分散性和稳定性，且制备方法简单，容易控制。

本发明涉及一种燃料电池用高性能PdPtPb纳米片催化剂及其制备方法，属于电化学和新能源领域。本发明采用乙酰丙酮钯，或者乙酰丙酮钯和乙酰丙酮铂作为反应前驱体，乙酰丙酮铅作为形状导向剂，抗坏血酸作为还原剂，1‑十八烯和油胺作为反应溶剂，XC‑72、科琴黑、石墨烯或有序介孔碳作为碳载体，通过反应釜法在160～200℃下加热4～8小时，得到具有二维结构的PdPtPb纳米片。本发明制备的燃料电池用高性能碳载型PdPtPb纳米片催化剂具有较好的分散性、较高的催化活性分散性和稳定性，且制备方法简单，容易控制。

本发明涉及一种燃料电池用高容量Mg‑Sn‑Ni三元贮氢合金及其贮氢材料和制备方法，该合金的化学成分按原子百分比为：Mg100‑a‑bSnaNib，a：4～6，b：9～11。该制备方法是在惰性气体保护下采用感应加热熔炼，将熔融合金注入铜铸模，获得圆柱状合金铸锭。将铸锭机械破碎并过筛，将过筛的合金粉与1～5wt％的催化剂石墨一起装入不锈钢球磨罐，抽真空后充入高纯氩气，在全方位行星式高能球磨机中球磨一定的时间，获得具有纳米晶‑非晶结构的合金粉末。本发明中Sn、Ni可以减弱Mg‑H之间的键能，有效的改善镁基贮氢材料的贮氢性能。通过成分设计、微观结构调控以及添加石墨，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。

本发明属于储氢合金技术领域，涉及一种风电储能用稀土-钛铁储氢合金及其制备方法。该合金由Ti、Fe、Mn、多组元稀土以及少量LaNi5合金构成，其化学式组成为：Ti1.1-xFe0.8Mn0.2Mx+yLaNi5，其中，x为原子比，0＜x≤0.09，y为质量百分比2％≤y≤8％，M代表多组元稀土，除含有原子比为0.5-0.7的La以外，还含有Ce、Y、Nd、Pr、Gd中的至少一种，该合金通过如下步骤制备：配比→真空熔炼→快淬→机械粉碎→球磨。本发明主要采用Ti、Fe元素，这两种元素在自然界中储量丰富，价格便宜，有利于大规模推广应用。与熔铸退火工艺比较，本发明通过快淬工艺制备出具有高密度纳米晶晶粒的合金，经过机械球磨，使合金形成高密度晶体缺陷。快淬、球磨工艺简单、易于掌握，适用于规模化生产。

本发明属于金属材料及其制备技术领域，特别涉及一种Re-Mg-Ni型金属氢化物二次电池用储氢合金及其制备方法。该储氢合金化学成分为A1-xMgxNiySiz，x、y和z为原子数，0.2≤x≤0.4，3.0≤y≤3.6，0.05≤z≤0.20，A为稀土元素Re或钙中的一种，所述稀土元素Re为选自镧、铈、镨、钕、钇中的至少一种。制备方法的关键为：冶炼步骤为在惰性气体保护气氛的感应炉中熔炼，原料完全熔化后，在惰性气氛下进行浇铸，在惰性气体气氛下随炉冷却至室温，获得铸态的合金锭，惰性气体为氩气、氦气，氖气、氡气、氙气中的一种；热处理步骤为在真空热处理炉中进行真空退火。上述方法简单，易于产业化及大规模生产高容量、长寿命的Re-Mg-Ni型金属氢化物二次电池用储氢合金。

本发明属于合金钢领域，特别涉及一种抗阴极Cr毒化的中温固体氧化物燃料电池金属连接体用合金。该合金的化学组成成分(重量％)为：Mo16.0-20.0％，Cr 8.0-11.0％，Co 3.0-4.0％，W 4.5-5.5％，Mn 0.8-1.2％，Ti：0.5-1.0％，B：0.005-0.05％，La：0.002-0.02％，Y：0.001-0.01％，Si＜0.05％，C、S、P＜0.005％，余为Ni。本发明与现有技术相比具有连接体材料与电解质和电极材料的热膨胀系数相匹配，并具有良好的高温抗氧化能力及导电性能、抗Cr毒化性能的优点。

本发明属于合金钢领域，特别涉及一种中温平板式固体氧化物燃料电池金属连接体用铁基膨胀合金。该合金的化学组成成份(重量％)为：Cr15.0～17.0％，Mo 1.5～2.5％，Mn 0.5～1.2％，Ti 0.3～0.8％，Zr 0.05～0.15％，La0.001-0.01％，Y0.002-0.02％，Si＜0.05％，C、S、P＜0.005％，余为Fe。本发明与现有技术相比连接体材料与电解质材料的热膨胀系数相匹配，同时具良好的高温导电性能、抗氧化性能和高温机械性能的优点。

本发明属于加氢催化剂技术领域，具体涉及一种纳米镍催化剂的制备方法，特别是通过金属有机化学气相渗透沉积方法制备负载型纳米镍加氢催化剂的方法。该方法首先用载气将羰基镍化合物载入料塔，进行羰基镍在载体上的渗透吸附，然后进一步加热升温使羰基镍化合物在载体上进行热解沉积，最后对载体进行焙烘处理即得到负载型纳米镍催化剂。本发明与现有技术相比具有工艺简单、易控制、生产效率高、成本低、无污染、便于应用的优点。

本发明属于冶金和化工领域，涉及炼钢过程煤气的利用和氢气制取。本发明以炼钢过程煤气为原料，经过如下工艺流程：炼钢系统、过程煤气降温除尘、水煤气变换反应、脱碳除硫、氢气提纯，最终获取高纯氢气。炼钢过程煤气经降温除尘后，通入水煤气变换装置，并在催化剂作用下，与水蒸汽进行水煤气变换反应，产生富含氢气的混合气体，混合气体经脱碳除硫后，分离出CO2和H2S，再经氢气提纯，即可获得高纯度氢气。本发明有利于节省国家资源，有利于环保，且投资小，产氢量大，效益好，成本低。

一种镁基储氢合金的制备方法，属于金属功能材料和二次电池领域，其特点在于将0.3%—55(重量%)、粒度要原料，添加适量的Co粉或Ti粉，利用模压或等静压成型，然后在氢气、其他惰性气体或真空中烧结，烧结温度为250℃—1250℃，烧结时间为1分钟至20小时,制备成镁基储氢合金。该方法简单、易行,通过该方法生产的镁基储氢合金可以在室温下使用,因此具有实用价值。