一種鎂基儲氫合金的製作方法

2023-06-08 08:23:31

專利名稱：一種鎂基儲氫合金的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鎂基儲氫合金結構。特別是採用電化學沉積方法製備 的鎂基儲氫合金。
背景技術：
氫是一種無汙染的理想能源材料，具有單位質量熱量高於汽油兩倍以上的
能量密度。氫的燃燒產物是水，不會汙染環境。氫能的開發利用包括三大環節 氫的生產、氫的儲存和氮的應用。氫能源開發應用的關4定在於能否經濟地生產 和高密度安全製取和貯運氫。鎂基儲氫合金可以常溫低壓高密度貯存氫，是一 種理想的儲氫材料，在未來的氫能時代具有很大的應用潛力；目前一般採用機 械合金化製備鎂基儲氬合金，但合成的過程中能耗大，鎂易燒損，還容易粘在 罐體上，合金成分難以控制。目前最新的方法是採用電化學沉積的方式製備4美-鎳合金，但合金的活性不高。

實用新型內容
為了克服上述缺陷，本實用新型的目的在於提供一種低耗、易造、活性高 的鎂基儲氫合金。
為了達到上述目的，本實用新型的鎂基儲氫合金包括金屬基體和設置在所 述金屬基體上的鎂基儲氫合金層，所述的鎂基儲氫合金層為多層鎂基儲氫合金 片層彼此覆蓋構成，所述的鎂基儲氫合金片層面積與所述的金屬基體表面積相 當，所述的鎂基儲氫合金片層厚度在0. 01-10000納米之間。
特別是，所述的鎂基儲氫合金為鎂-鎳合金。
其中，採用電化學沉積方法製備，所述的金屬基體為導電金屬材質。
進一步地，所述的金屬基體材質為銅、鐵或不鏽鋼。上述的結構，針對現有技術的不足，鎂基儲氫合金層採用多層鎂基儲氫合 金片層結構組成，並且鎂基儲氫合金片層在厚度方向具有微米級或納米級的結 構，鎂基儲氫合金片層厚度和鎂含量可以通過中間過程控制，使鎂基儲氫合金 活性得以大大提高。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
如圖1所示，本實用新型的鎂基儲氫合金包括金屬基體和設置在所述金屬 基體上的鎂基儲氫合金層，所述的鎂基儲氫合金層為多層鎂基儲氫合金片層彼 此覆蓋構成，所述的鎂基儲氫合金片層面積與所述的金屬基體表面積相當，所
述的鎂基儲氬合金片層厚度在0. 01-10000納米之間。
上述的結構，針對現有技術的不足，鎂基儲氫合金層採用多層4美基儲氫合 金片層結構組成，並且鎂基儲氫合金片層在厚度方向具有微米級或納米級的結 構，鎂基儲氫合金片層厚度和鎂含量可以通過中間過程控制，使鎂基儲氫合金 活性得以大大提高。
特別是，所述的鎂基儲氫合金層為鎂-鎳合金。
其中，採用電化學沉積方法製備，所述的金屬基體為導電金屬材質。
採用電化學沉積方法，在可使鎂-鎳合金供沉積的陰極電流密度範圍內，鎂 -鎳合金的成分隨電流密度的不同而改變，鎂基儲氫合金材料中的每層合金成分 的不同是通過改變陰極電流實現的。也就是說，每層的厚度可以通過調整每層 的電沉積時間進行調整。例如對於第一層，控制電流密度為6. 5A/dm2，電沉積 時間為0. l分鐘，則第一層厚度為3-5nm,鎂-鎳合金中鎂的含量為15.3% 。對 於第二層，控制電流密度為10A/dm2,電沉積時間為O. l分鐘，則第一層厚度為 8-12nm,鎂-鎳合金中鎂的含量為21. 5 % 。採用的電解液組成為NiC12.6H20 125g/L ，MgC12.6H20 173 g/L ,檸檬酸 鈉25g/L ， 二苯胺磺酸鈉12g/L， W-l防針孔劑0. 8g/L 1, 4， 丁炔二醛8g/L, 溫 度65。C, pH值2. 3,不採用昂貴的微米級或納米級材料即可製備出具有高活性 的鎂基儲氫合金，此方法製備鎂基合金作為氫化物電極使用時，無須加入導電 劑及，粘結劑，可直接作為氫化物電池負極使用，電極的比容量高。
鎂-鎳儲氬合金採用電化學方法製備，每層合金的成分不同，每層合金的厚 度根據電沉積的時間可以控制。
進一步地，所述的金屬基體材質為銅、鐵或不鏽鋼。
具體實施例一，金屬基體為5ran厚的銅基體l，採用電化學沉積方法在銅基 體1上沉積鎂-鎳儲氬合金，所述的鎂-鎳儲氬合金為多層微米級或納米級結構， 沿銅基體l向外分別為第一合金層2、第二合金層3、第三合金層4、第四合金 層5……；其中第一層合金層2為含26%的鎂鎂-鎳儲氫合金，厚度為l.^m;第 二層合金層3為含18%的鎂的鎂-鎳儲氫合金，厚度為1. 2 p;第三層合金層4 為含26%的鎂4美-鎳儲氫合金，厚度為1.2pm，與第一層合金層2相同；第四層 合金層5為含18%的鎂的鎂-鎳儲氫合金，厚度為1.2)^m,與第二層相同；以此 類推，鎂-鎳儲氬合金總厚度2mm。
具體實施例二，金屬基體為3腿厚的鋼基體1，採用電化學沉積方法在所述 的鋼基體1上沉積鎂-鎳儲氬合金，沿鋼基體1向外分別為第一合金層2、第二 合金層3、笫三合金層4、第四合金層5……；其中第一層合金層2為含15. 6% 鎂的鎂-鎳儲氫合金，厚度為5. 3nm;第二層合金層3為含16. 9 %的鎂的鎂-鎳 儲氫合金，厚度為8. 6nm;笫三層合金層4為含17. 8%的鎂的鎂-鎳儲氫合金， 厚度為10. 7nm;第四層合金層5為含18. 5°/。的鎂的鎂-鎳儲氫合金，厚度為 14.1mn;以此類推，鎂-鎳儲氬合金總厚度lmm。
本實用新型不局限於上述實施方式，不論在其形狀或結構上做任何變化， 凡是利用上述的鎂基儲氫合金都是本實用新型的一種變形，均應認為落在本實 用新型保護範圍之內。
權利要求1、一種鎂基儲氫合金，包括金屬基體和設置在所述金屬基體上的鎂基儲氫合金層，其特徵在於，所述的鎂基儲氫合金層為多層鎂基儲氫合金片層彼此覆蓋構成，所述的鎂基儲氫合金片層面積與所述的金屬基體表面積相當，所述的鎂基儲氫合金片層厚度在0.01-10000納米之間。
2、 如權利要求1所述的鎂基儲氫合金，其特徵在於，所述的4美基儲氫合金 層為鎂-鎳合金層。
3、 如權利要求1或2所述的鎂基儲氫合金，其特徵在於，採用電化學沉積 方法製備，所述的金屬基體為導電金屬材質。
4、 如權利要求3所述的鎂基儲氫合金，其特徵在於，所述的金屬基體材質 為銅、鐵或不鏽鋼。
專利摘要本實用新型公開了一種鎂基儲氫合金，為解決現有技術中活性不高等問題而發明。本實用新型的鎂基儲氫合金包括金屬基體和設置在所述金屬基體上的鎂基儲氫合金層，所述的鎂基儲氫合金層為多層鎂基儲氫合金片層彼此覆蓋構成，所述的鎂基儲氫合金片層面積與所述的金屬基體表面積相當，所述的鎂基儲氫合金片層厚度在0.01-10000納米之間。上述的結構，針對現有技術的不足，鎂基儲氫合金層採用多層鎂基儲氫合金片層結構組成，並且鎂基儲氫合金片層在厚度方向具有微米級或納米級的結構，鎂基儲氫合金片層厚度和鎂含量可以通過中間過程控制，使鎂基儲氫合金活性得以大大提高。
文檔編號C25D3/56GK201357598SQ20092000100
公開日2009年12月9日 申請日期2009年1月14日 優先權日2009年1月14日
發明者蔡樂勤 申請人:蔡樂勤