CN112877576A - 一种钛铬钒储氢合金及其制备方法和用途 - Google Patents

一种钛铬钒储氢合金及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钛铬钒储氢合金及其制备方法和用途，所述钛铬钒储氢合金中以原子百分含量计包括：Ti 1‑45％，Cr 1‑45％，V 50‑90％，Ti/Cr比为(0.5‑2):3。所述制备方法包括：按配方进行配料得到粉料，将所述粉料在氩气气氛中进行熔炼，之后依次经破碎和筛分得到所述钛铬钒储氢合金。本发明提供的储氢合金通过对成分的合理设计，可提高合金的储氢量及活化性能，并可通过改变储氢合金吸放氢温度在一定范围内控制有效放氢量，同时也简化了制备方法，制备过程中可省略传统制备方法中需要高温热处理的过程。

Description

一种钛铬钒储氢合金及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及储氢合金领域，具体涉及一种钛铬钒储氢合金及其制备方法和用途。
背景技术
目前，氢能由于其具有高效和无污染的特点，是未来最理想的能源之一。储氢材料在氢能的开发和利用中起着重要作用。而固态金属有希望为燃料电池供氢。
金属储氢材料由于其优异的吸附、脱附氢气性能和活化能低的优点，成为目前固态储氢的重点研究方向。在众多储氢合金中，钛钒基固溶体型合金由于具有储氢量大和较高的理论电化学容量，但其电催化活性较差、放电容量不高、吸放氢的动力学性能差的缺点使得人们对钛钒基固溶体合金进行了大量的研究。目前的研究主要集中在通过添加锆(Zr)、铬(Cr)、锰(Mn)等微量元素或稀土材料来克服现有的钒基固溶体型吸放氢的动力学性能差和成本高的缺点。
如CN101435049A公开了一种高性能的稀土掺杂改性钛钒锰体心立方固溶体储氢合金，其化学式为TixCryVzMnvCew，其中x+y+z+v＝100，15≤z≤50，0.7≤x/y≤0.8，0≤v≤12，0.3≤w≤3.0，其具有室温储氢容量在3.5wt％以上，393K和1个大气压条件下有效放氢量大于2.35wt％的储氢性能。该稀土Ce改性的高性能钛钒铬锰固溶体储氢合金具有制备工艺简单，易于大量生产等优点，然而在393K的放氢温度在为燃料电池供氢时存在技术瓶颈。
CN1473948A公开了一种高储氢量的Ti-V基BCC相储氢合金，合金组成为Ti100-x-y- zVxMnyMz，其中15≤x≤50，5≤y≤30，5≤z≤30，50≤x+y+z≤80(x，y，z均为原子百分含量)。M至少为Cr，Fe，Ni，Re(稀土)中的一种或两种元素。合金形成单一的BCC相或者是BCC相包含部分C14 Laves相的两相结构。合金的生产包括一个退火处理过程，其条件为：1073K-1773K下退火0.5-50小时。合金的最大吸氢量为3.8-4.2wt％，373K以下的放氢量为2.5-3wt％。该合金生产方法简单，在氢的存储和运输、镍氢电池负极材料、以及燃料电池用的储氢瓶等方面具有广泛的应用前景。虽然具有高的吸氢量和放氢量，但是原料合成处理需要长时间的高温过程，不利于实际应用。
然而现有技术中的储氢很久仍存在储氢量低，活化性能差、循环衰减快及不同温度下氢容量差异较大等问题。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种钛铬钒储氢合金及其制备方法和用途，该储氢合金的合金结构是单一的BCC相固溶体，避免了其他晶型结构对储氢性能的影响，提高了合金储氢量，该方法简单、快捷、有效的提高储氢材料的活化性能，使储氢材料可直接达到实际应用的需求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种钛铬钒储氢合金，所述钛铬钒储氢合金中以原子百分含量计包括：Ti 1-45％，Cr 1-45％，V 50-90％，Ti/Cr比为(0.5-2):3。
本发明提供的储氢合金通过对成分的合理设计，并控制合金中的钛铬在一定范围内，进而提高了合金的储氢量及活化性能，同时也简化了制备方法，制备过程中可省略传统制备方法中需要高温热处理的过程，即本发明提供的储氢合金通过特定的成分和比例设计不需要进行高温热处理即可实现储氢性能的提升。同时所述储氢合金在不同的吸放氢温度下具有相同的吸氢量和放氢量。
本发明中，所述钛铬钒储氢合金中Ti以原子百分含量计为1-45％，例如可以是1％、2％、5％、7％、10％、13％、15％、18％、20％、22％、25％、27％、30％、32％、35％、37％、40％、42％或45％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述钛铬钒储氢合金中Cr以原子百分含量计为1-45％，例如可以是1％、2％、5％、7％、10％、13％、15％、18％、20％、22％、25％、27％、30％、32％、35％、37％、40％、42％或45％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述钛铬钒储氢合金中V以原子百分含量计为50-90％，例如可以是50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％或90％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述钛铬钒储氢合金中以原子百分含量计Ti/Cr比为(0.5-2):3，例如可以是0.5:3、0.6:3、0.7:3、0.8:3、0.9:3、1:3、1.1:3、1.2:3、1.3:3、1.4:3、1.5:3、1.6:3、1.7:3、1.8:3、1.9:3或2:3等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述钛铬钒储氢合金中以原子百分含量计包括：Ti5-30％，Cr 10-35％，V 75-80％，Ti/Cr比为(1-1.2):3。
第二方面，本发明提供了如第一方面所述钛铬钒储氢合金的制备方法，所述制备方法包括：按配方进行配料得到粉料，将所述粉料在氩气气氛中下进行熔炼，之后依次经破碎和筛分得到所述钛铬钒储氢合金。
作为本发明优选的技术方案，所述熔炼的电流为100-200A，例如可以是105A、110A、115A、120A、125A、130A、135A、140A、145A、150A、155A、160A、165A、170A、175A、180A、185A、190A、195A或200A等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述熔炼的时间为30-240s，例如可以是30s、40s、50s、60s、70s、80s、90s、100s、110s、120s、130s、140s、150s、160s、170s、180s、190s、200s、210s、220s、230s或240s等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述熔炼进行3-6次，例如可以是3次、4次、5次或6次等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，熔炼3-6次中的每次指熔炼30-240s为一次。即上述熔炼时间为单次熔炼时间。
作为本发明优选的技术方案，所述钛铬钒储氢合金的粒度为30-100目，例如可以是30目、40目、50目、60目、70目、80目、90目或100目等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述钛铬钒储氢合金为BBC相固溶体。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括：按配方进行配料得到粉料，将所述粉料在氩气气氛中进行熔炼，之后依次经破碎和筛分得到所述钛铬钒储氢合金；
所述熔炼的电流为100-200A，熔炼的时间为30-240s，进行3-6次。
第三方面，本发明提供了如第一方面所述钛铬钒储氢合金的用途，所述用途包括所述钛铬钒储氢合金用于燃料电池汽车或轮船。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供的储氢合金通过对成分的合理设计，可提高合金的储氢量及活化性能，并可通过改变储氢合金吸放氢温度在一定范围内控制有效放氢量，并控制合金中的钛铬在一定范围内，进而提高了合金的储氢量及活化性能，同时也简化了制备方法，制备过程中可省略传统制备方法中需要高温热处理。
(2)本发明中的储氢合金储氢量可达到3.8wt％以上，有效放氢量达到2.4wt％以上，具有良好的循环使用性能，循环20次后最大吸氢量仍保持不变。
附图说明
图1是本发明实施例1-3中所得储氢合金的XRD图谱；
图2是本发明实施例1-3中所得储氢合金的吸氢动力学曲线；
图3是本发明实施例1-3中所得储氢合金的吸放氢PCT曲线；
图4是本发明实施例1、4和5中所得储氢合金在室温(298K)下的吸放氢PCT曲线；
图5是本发明实施例1中所得储氢合金在不同温度下的吸放氢PCT曲线；
图6是本发明实施例1在298K下和实施例2在273K下的吸放氢PCT曲线；
图7是本发明实施例1中所得储氢合金循环1次和20次的储氢性能对比曲线；
图8是本发明实施例1中所得储氢合金循环20次的储氢性能曲线。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
本实施例提供一种储氢合金，组成为Ti0.05Cr0.15V0.8；
采用如下方法制备：
将合金成分换算成相应的重量百分比，按上述比列称量纯度为99.9％的纯金属原料；然后采用真空电弧炉在氩气气氛中进行熔炼，并让合金随铜坩埚冷却至室温，将其翻转，反复熔炼4次，得到成分均匀的锭状合金；将锭状合金进行氢气破碎，筛选得到粒度大小在30-100目的合金颗粒。
用XRD分析合金粉末的相结构，如图1所示，确认合金是单一的BCC相。然后，对该样品进行了吸氢动力学和吸放氢PCT测试。具体的，将样品装入不锈钢反应容器，用吸放氢PCT测试设备对其进行活化处理，在673K下抽真空0.5h，然后通入压力为7MPa的氢气，反复吸放氢三四次就可以完全活化；最后进行了室温(298K)下的吸氢动力学测试和不同温度下的吸放氢PCT测试，吸氢动力学曲线如图2所示，吸放氢PCT曲线如图3所示，室温(298K)下的吸放氢动力学测试曲线如图4，不同温度下的吸放氢PCT曲线如图5所示。通过分析，吸氢动力学结果显示该样品具有非常快的氢吸收速率，在5分钟左右趋于稳定，常温(298K)下的吸放氢PCT测试结果显示，该样品的最大吸氢量是3.84wt％，有效放氢量是2.4wt％；在273K下吸氢313K下放氢测试，结果发现该样品的最大吸氢量是3.91wt％，有效放氢量是2.6wt％；在273K下吸氢353K下放氢测试，结果发现该样品的最大吸氢量是3.99wt％，有效放氢量是2.7wt％。为了探究合金的耐久性，对合金进行了多次循环测试，如图7和8所示，结果证明经过20次循环测试，合金的最大吸氢量基本不变。
实施例2
本实施例提供一种储氢合金，组成为Ti0.075Cr0.225V0.7；
采用如下方法制备：
将合金成分换算成相应的重量百分比，按此比列称量纯度为99.9％的纯金属原料；然后采用真空电弧炉在氩气气氛中进行熔炼，并让合金随铜坩埚冷却至室温，将其翻转，反复熔炼4次，得到成分均匀的锭状合金；将锭状合金进行氢气破碎，筛选得到粒度大小在30-100目的合金颗粒。
用XRD分析所得合金粉末的相结构，如图1所示，确认合金为单一的BCC相。然后，对该储氢合金样品进行了吸氢动力学和吸放氢PCT测试。具体的，将样品装入不锈钢反应容器，用吸放氢PCT测试设备对其进行活化处理，在673K下抽真空0.5h，然后通入压力为7MPa的氢气，反复吸放氢三四次就可以完全活化；最后进行了室温(298K)下的吸氢动力学测试和吸放氢PCT测试，吸氢动力学曲线和吸放氢PCT测试曲线分别如图2和3所示。273K下的吸放氢PCT测试，结果如图6所示。吸氢动力学结果发现该样品具有较快的氢吸收速率，在7分钟左右趋于稳定；298K下吸放氢PCT测试结果显示该样品的最大吸氢量是3.58wt％，有效放氢量是2.3wt％；从图6中可以知道，273K下吸放氢PCT测试结果显示该样品的最大吸氢量是3.84wt％，有效放氢量是2.38wt％，与实施例1在298K下的最大吸氢量和有效放氢量相似。同理，其他成分的储氢合金也可通过改变吸放氢温度在一定范围内控制有效放氢量。
实施例3
本实施例提供一种储氢合金，组成为Ti0.1Cr0.3V0.6；
采用如下方法制备：
将合金成分换算成相应的重量百分比，按此比列称量纯度为99.9％的纯金属原料；然后采用真空电弧炉在氩气气氛中进行熔炼，并让合金随铜坩埚冷却至室温，将其翻转，反复熔炼4次，得到成分均匀的锭状合金；将锭状合金进行氢气破碎，筛选得到粒度大小在30-100目的合金颗粒。
用XRD分析合金粉末的相结构，如图1所示，确认合金是单一的BCC相，然后，对所得该样品进行了吸放氢PCT测试。具体的，将样品装入不锈钢反应容器，用吸放氢PCT测试设备对其进行活化处理，在673K下抽真空0.5h，然后通入压力为7MPa的氢气，反复吸放氢三四次就可以完全活化；最后进行了室温(298K)下的吸氢动力学测试和吸放氢PCT测试，吸氢动力学曲线和吸放氢PCT测试曲线分别如图2和3所示。吸氢动力学结果显示该样品的氢吸收速率较小，在8分钟未达到稳定状态；吸放氢PCT测试结果显示该样品的最大吸氢量是3.11wt％，有效放氢量是1.9wt％。
实施例4
本实施例提供一种储氢合金，组成为Ti0.08Cr0.12V0.8；
采用如下方法制备：
将合金成分换算成相应的重量百分比，按此比列称量纯度为99.9％的纯金属原料；然后采用真空电弧炉在氩气气氛中进行熔炼，并让合金随铜坩埚冷却至室温，将其翻转，反复熔炼4次，得到成分均匀的锭状合金；将锭状合金进行氢气破碎，筛选得到粒度大小在30-100目的合金颗粒。
对所得储氢合金样品进行吸放氢PCT测试。具体的，将样品装入不锈钢反应容器，用吸放氢PCT测试设备对其进行活化处理，在673K下抽真空0.5h，然后通入压力为7MPa的氢气，反复吸放氢三四次就可以完全活化；最后在室温(298K)下下进行了吸放氢PCT测试，结果如图4所示。吸放氢PCT测试结果显示该样品的最大吸氢量是3.7wt％，有效放氢量是1.4wt％。
实施例5
本实施例提供一种储氢合金，组成为Ti0.04Cr0.16V0.8；
采用如下方法制备：
将合金成分换算成相应的重量百分比，按此比列称量纯度为99.9％的纯金属原料；然后采用真空电弧炉在氩气气氛中进行熔炼，并让合金随铜坩埚冷却至室温，将其翻转，反复熔炼4次，得到成分均匀的锭状合金；将锭状合金进行氢气破碎，筛选得到粒度大小在30-100目的合金颗粒。
对所得储氢合金样品进行吸放氢PCT测试。具体的，将样品装入不锈钢反应容器，用吸放氢PCT测试设备对其进行活化处理，在673K下抽真空0.5h，然后通入压力为7MPa的氢气，反复吸放氢三四次就可以完全活化；最后在室温(298K)进行了吸放氢PCT测试，测试结果如图4所示。吸放氢PCT测试结果显示该样品的最大吸氢量是2.8wt％，有效放氢量是1.6wt％。
对比例1
与实施例1的区别仅在于将Ti的原子含量增至20％，并保证钛铬比不变，Ti和Cr变化的量，对应的用V的量进行减少，此时钛铬钒储氢合金的组成为Ti0.2Cr0.6V0.2，即合金中的铬含量严重超标，所得储氢合金在室温(298K)下进行测试，结果发现该样品的最大吸氢量是3.2wt％，有效放氢量是1.8wt％。
对比例2
与实施例1的区别仅在于将Ti和Cr的比设为1:1，Ti和Cr的原子含量均为15％，即将钛的含量增至15％，对应的用V的量进行减少，所得储氢合金在室温(298K)下进行测试，结果发现该样品的最大吸氢量是2.9wt％，有效放氢量是1.5wt％。
对比例3
与实施例1的区别仅在于Ti和Cr的比为0.1:3，Ti的原子含量为0.5％，Cr元素的含量保持不变，Ti和Cr变化的量，对应的用V的量进行减少，所得储氢合金在室温(298K)下进行测试，结果发现该样品的最大吸氢量是1.8wt％，有效放氢量是1.3wt％。
对比例4
与实施例1的区别仅在于将所得合金进行热处理：1473K，处理20h，所得储氢合金在室温(298K)下进行测试，结果发现该样品的最大吸氢量是3.2wt％，有效放氢量是1.9wt％
通过上述实施例和对比例的结果可知，本发明提供的储氢合金通过对成分的合理设计，并控制合金中的钛铬在一定范围内，进而提高了合金的储氢量及活化性能，同时也简化了制备方法，制备过程中可避免传统制备方法中需要高温热处理的弊端。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种钛铬钒储氢合金，其特征在于，所述钛铬钒储氢合金中以原子百分含量计包括：Ti 1-45％，Cr 1-45％，V 50-90％，Ti/Cr比为(0.5-2):3。
2.如权利要求1所述的钛铬钒储氢合金，其特征在于，所述钛铬钒储氢合金中以原子百分含量计包括：Ti 5-30％，Cr 10-35％，V 75-80％，Ti/Cr比为(1-1.2):3。
3.如权利要求1或2所述的钛铬钒储氢合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：按配方进行配料得到粉料，将所述粉料在氩气气氛中进行熔炼，之后依次经破碎和筛分得到所述钛铬钒储氢合金。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼的电流为100-200A。
5.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼的时间为30-240s。
6.如权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼进行3-6次。
7.如权利要求3-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述破碎的方式包括氢气破碎；
优选地，所述钛铬钒储氢合金的粒度为30-100目。
8.如权利要求3-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述钛铬钒储氢合金为BBC相固溶体。
9.如权利要求3-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：按配方进行配料得到粉料，将所述粉料在氩气气氛中进行熔炼，之后依次经破碎和筛分得到所述钛铬钒储氢合金；
所述熔炼的电流为100-200A，熔炼的时间为30-240s，进行3-6次。
10.如权利要求1或2所述的钛铬钒储氢合金的用途，其特征在于，所述用途包括所述钛铬钒储氢合金用于燃料电池汽车或轮船。
CN202110036762.7A 2021-01-12 2021-01-12 一种钛铬钒储氢合金及其制备方法和用途 Pending CN112877576A (zh)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113502424A (zh) * 2021-07-07 2021-10-15 中国科学院江西稀土研究院 一种低温活化型钒基储氢合金及其制备方法和应用
CN114381644A (zh) * 2021-12-10 2022-04-22 厚普清洁能源股份有限公司 一种钒钛基储氢合金粉末及其高效制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050067060A1 (en) * 2003-08-08 2005-03-31 Baoquan Huang Hydrogen storage alloys providing for the reversible storage of hydrogen at low temperatures
TW201012941A (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Chung Shan Inst Of Science Method to improve the activation treatment in Ti-V-Cr based BCC hydrogen storage alloys
CN108011092A (zh) * 2016-10-27 2018-05-08 丰田自动车株式会社 负极材料和电池
CN110306089A (zh) * 2019-07-31 2019-10-08 中国森田企业集团有限公司 一种钒基复相环保储氢材料
CN110819848A (zh) * 2019-12-27 2020-02-21 上海晶维材料科技有限公司 一种纤维增塑性吸气粉末的轧制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050067060A1 (en) * 2003-08-08 2005-03-31 Baoquan Huang Hydrogen storage alloys providing for the reversible storage of hydrogen at low temperatures
TW201012941A (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Chung Shan Inst Of Science Method to improve the activation treatment in Ti-V-Cr based BCC hydrogen storage alloys
CN108011092A (zh) * 2016-10-27 2018-05-08 丰田自动车株式会社 负极材料和电池
CN110306089A (zh) * 2019-07-31 2019-10-08 中国森田企业集团有限公司 一种钒基复相环保储氢材料
CN110819848A (zh) * 2019-12-27 2020-02-21 上海晶维材料科技有限公司 一种纤维增塑性吸气粉末的轧制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113502424A (zh) * 2021-07-07 2021-10-15 中国科学院江西稀土研究院 一种低温活化型钒基储氢合金及其制备方法和应用
CN114381644A (zh) * 2021-12-10 2022-04-22 厚普清洁能源股份有限公司 一种钒钛基储氢合金粉末及其高效制备方法

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