本發(fā)明屬于貯氫合金材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種la2o3+cos2復(fù)合催化的燃料電池用高容量sm-y-mg-ni-cu基貯氫合金及其制備方法。

背景技術(shù)：

氫被認(rèn)為是21世紀(jì)最具前景的的燃料，是化石燃料的首選替代品。氫作為燃料應(yīng)用的主要技術(shù)障礙是缺乏高效且安全的貯氫系統(tǒng)。在所有貯氫方法中，金屬氫化物貯氫被認(rèn)為是最理想的貯氫方法。鎂基合金具有重量輕、貯氫密度高、儲量豐富等特點，是目前公認(rèn)的最具應(yīng)用前景的貯氫材料。其中氫化物mgh2和mg2nih4的儲氫容量為7.6wt％和3.6wt％。就其貯氫容量而言，完全滿足燃料電池對容量的要求。然而，晶態(tài)的鎂基貯氫合金在室溫下幾乎沒有可逆吸放氫的能力，常規(guī)熔鑄工藝制備的合金吸放氫容量很低且動力學(xué)性能極差。因此，如何降低合金氫化物的熱穩(wěn)定性及提高合金吸放氫動力學(xué)成為研究者面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于提出一種la2o3+cos2復(fù)合催化的燃料電池用高容量sm-y-mg-ni-cu基貯氫合金。

本發(fā)明的一種la2o3+cos2復(fù)合催化的燃料電池用高容量sm-y-mg-ni-cu基貯氫合金，其化學(xué)式組成為sm1-xyxmg12-y-zniycuz+mwt.％(la2o3+cos2)；式中：x，y，z為原子比，且0.01≤x≤0.1，0.5≤y≤1.5，0.1≤z≤0.5，m為la2o3+cos2占sm1-xyxmg12-y-zniycuz的百分比，3≤m≤8；la2o3和cos2的質(zhì)量比為1:1。

本發(fā)明的la2o3+cos2復(fù)合催化的燃料電池用高容量sm-y-mg-ni-cu基貯氫合金，以釔部分替代釤及少量過渡族金屬鎳和銅替代鎂，降低smmg12型合金氫化物的穩(wěn)定性。同時，加入少量釔在吸氫時能形成少量氫化物yh2。這種氫化物具有很高的穩(wěn)定性，在專利實驗條件下不分解。這種穩(wěn)定存在的氫化物對合金的吸放氫具有很好的催化作用。通過快淬工藝獲得具有超細(xì)晶粒(納米尺度)的快淬合金薄片，改善合金的吸放氫動力學(xué)。而且，快淬態(tài)合金的微結(jié)構(gòu)具有很好的穩(wěn)定性，可以提高合金的吸放氫循環(huán)穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，用機(jī)械破碎法粉碎快淬合金薄片，并添加微量la2o3+mos2催化劑并施以短時間的球磨，在保持快淬態(tài)合金微結(jié)構(gòu)的同時改善了快淬態(tài)合金的表面狀態(tài)，發(fā)揮了兩種制備工藝各自的優(yōu)勢以及催化劑的聯(lián)合催化效果，使合金的吸放氫熱力學(xué)及動力學(xué)得到進(jìn)一步改善。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的la2o3+cos2復(fù)合催化的燃料電池用高容量sm-y-mg-ni-cu基貯氫合金，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

進(jìn)一步地，x:y:z＝0.03：0.8：0.2，m＝4。

本發(fā)明的另一個目的在于提出上述燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金的制備方法。

所述的燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金的制備方法，包括如下步驟：s101：按化學(xué)式sm1-xyxmg12-y-zniycuz+mwt.％(la2o3+cos2)進(jìn)行配料；式中：x，y，z為原子比，且0.01≤x≤0.1，0.5≤y≤1.5，0.1≤z≤0.5，m為la2o3+cos2占sm1-xyxmg12-y-zniycuz的百分比，3≤m≤8；la2o3和cos2的質(zhì)量比為1:1；s102：將所述步驟s101中除la2o3和cos2之外的原料加熱，得到熔融的sm1-xyxmg12-y-zniycuz合金，然后將熔融的合金澆注到銅模中，獲得鑄態(tài)母合金鑄錠；s103：將所述母合金鑄錠置于底部具有狹縫的石英管內(nèi)，再加熱到熔融狀態(tài)，然后利用保護(hù)氣體的壓力將其從石英管狹縫噴出，連續(xù)噴射在以10m/s～40m/s線速度旋轉(zhuǎn)的銅輥的光滑表面上，得到快淬合金薄帶；s104：將所述快淬合金薄帶機(jī)械破碎，然后過篩，再將過篩后的物料與納米石墨混合后裝入不銹鋼球磨罐，將所述不銹鋼球磨罐抽真空后充入氬氣，再在球磨機(jī)中球磨3h，得到la2o3+cos2復(fù)合催化的燃料電池用高容量sm-y-mg-ni-cu基貯氫合金。

進(jìn)一步地，在所述步驟s102中，在加熱時采用感應(yīng)加熱。

進(jìn)一步地，在所述步驟s102中，加熱熔融時的溫度為1400℃～1600℃，真空度為1×10^-2pa～5×10^-5pa，且在加熱熔融時通入0.01mpa～0.1mpa的保護(hù)氣體。

進(jìn)一步地，在所述步驟s104中，在球磨時采用行星式高能球磨機(jī)。

進(jìn)一步地，在所述步驟s104中，球料比為40:1，轉(zhuǎn)速為350r/min。

進(jìn)一步地，在所述步驟s104中，每球磨1h停機(jī)0.5h。

進(jìn)一步地，在所述步驟s104中，在過篩時，篩網(wǎng)的目數(shù)為150目～250目。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

圖1是實施例1鑄態(tài)合金的掃描電鏡圖片；

圖2是快淬態(tài)合金薄帶的圖片；

圖3是實施例1球磨態(tài)合金顆粒的微觀結(jié)構(gòu)及電子衍射環(huán)；

圖4為實施例1球磨態(tài)合金顆粒吸氫后的微觀結(jié)構(gòu)及電子衍射環(huán)；

圖5為通過快淬+球磨后，各實施例合金的xrd衍射譜。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明具體實施例的化學(xué)成分及比例選擇如下：

實施例1：sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2+4wt.％(la2o3+cos2)；

實施例2：sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2+3wt.％(la2o3+cos2)；

實施例3：sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2+8wt.％(la2o3+cos2)；

實施例4：sm0.9y0.1mg11ni0.8cu0.2+4wt.％(la2o3+cos2)；

實施例5：sm0.99y0.01mg11ni0.5cu0.5+4wt.％(la2o3+cos2)；

實施例6：sm0.92y0.08mg11ni0.8cu0.2+4wt.％(la2o3+cos2)；

實施例7：sm0.97y0.03mg10.4ni1.5cu0.1+4wt.％(la2o3+cos2)；

實施例8：sm0.95y0.05mg11ni0.5cu0.5+4wt.％(la2o3+cos2)。

實施例1

實施例1提出了一種燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金，其化學(xué)式組成為sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2+4wt.％(la2o3+cos2)。

實施例1的燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金的制備方法，包括如下步驟：

(1)按化學(xué)式sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2稱取塊狀稀土金屬釤644.1克、釔11.8克、金屬鎂1214.4克、金屬鎳197.5克、金屬銅53.5克，置于中頻感應(yīng)爐的氧化鎂坩堝中，然后蓋好爐蓋，抽真空大約40分鐘至真空度5×10^-2pa，再充入氦氣保護(hù)氣體至氣壓達(dá)到0.04mpa壓力，調(diào)節(jié)功率為5kw，溫度控制在650℃，使金屬mg熔化，然后調(diào)節(jié)功率25kw，溫度控制在1550℃，使所有金屬熔化。然后，在熔融條件下保持5分鐘，最后將熔液澆入銅鑄模，在注入錠模時，將功率調(diào)節(jié)到8.2kw。在氦氣保護(hù)氣氛下冷卻20分鐘后出爐，獲得直徑30mm的圓柱狀母合金鑄錠，其微觀形貌如圖1所示。

(2)將圓柱狀母合金鑄錠約200g放入直徑為30mm、底部具有狹縫的石英管中，狹縫的尺寸為0.05mm×20mm；用245khz的射頻加熱至熔融，氦氣氛保護(hù)下，加熱功率為15kw；在氦氣壓力為1.05atm下將熔融合金噴射到表面線速度為20m/s的水冷銅輥表面上，獲得快淬態(tài)合金薄帶，如圖2所示。

(3)將快淬sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2合金薄帶機(jī)械破碎并過240目篩，稱過篩合金粉末50克與1克la2o3和1克cos2混合裝入不銹鋼球磨罐中，抽真空并充入高純氬氣后密封。在全方位行星式高能球磨機(jī)中球磨3小時，球料比為40:1，轉(zhuǎn)速為350r/min，每球磨1小時停機(jī)0.5小時。用hrtem觀察了球磨合金顆粒吸放氫前(圖3)后(圖4)的形貌，并用電子衍射(sad)分析了球磨粉末的晶態(tài)。

實施例2

實施例2提出了一種燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金，其化學(xué)式組成為sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2+3wt.％(la2o3+cos2)。

實施例2的燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金的制備方法，包括如下步驟：

(1)按化學(xué)式sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2稱取塊狀稀土金屬釤及釔、金屬鎂、金屬鎳、金屬及銅，置于中頻感應(yīng)爐的氧化鎂坩堝中，然后蓋好爐蓋，抽真空大約40分鐘至真空度5×10^-3pa，再充入氦氣保護(hù)氣體至氣壓達(dá)到0.01mpa壓力，調(diào)節(jié)功率為5kw，溫度控制在650℃，使金屬mg熔化，然后調(diào)節(jié)功率25kw，溫度控制在1400℃，使所有金屬熔化。然后，在熔融條件下保持5分鐘，最后將熔液澆入銅鑄模，在注入錠模時，將功率調(diào)節(jié)到8.2kw。在氦氣保護(hù)氣氛下冷卻20分鐘后出爐，獲得直徑30mm的圓柱狀母合金鑄錠。

(2)將圓柱狀母合金鑄錠約200g放入直徑為30mm、底部具有狹縫的石英管中，狹縫的尺寸為0.05mm×20mm；用245khz的射頻加熱至熔融，氦氣氛保護(hù)下，加熱功率為15kw；在氦氣壓力為1.05atm下將熔融合金噴射到表面線速度為10m/s的水冷銅輥表面上，獲得快淬態(tài)合金薄帶。

(3)將快淬sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2合金薄帶機(jī)械破碎并過220目篩，稱過篩合金粉末50克與0.75克la2o3和0.75克cos2混合裝入不銹鋼球磨罐中，抽真空并充入高純氬氣后密封。在全方位行星式高能球磨機(jī)中球磨3小時，球料比為40:1，轉(zhuǎn)速為350r/min，每球磨1小時停機(jī)0.5小時。

實施例3

實施例3提出了一種燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金，其化學(xué)式組成為sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2+8wt.％(la2o3+cos2)。

實施例3的燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金的制備方法，包括如下步驟：

(1)按化學(xué)式sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2稱取塊狀稀土金屬釤及釔、金屬鎂、金屬鎳、金屬及銅，置于中頻感應(yīng)爐的氧化鎂坩堝中，然后蓋好爐蓋，抽真空大約40分鐘至真空度5×10^-4pa，再充入氦氣保護(hù)氣體至氣壓達(dá)到0.1mpa壓力，調(diào)節(jié)功率為5kw，溫度控制在650℃，使金屬mg熔化，然后調(diào)節(jié)功率25kw，溫度控制在1600℃，使所有金屬熔化。然后，在熔融條件下保持5分鐘，最后將熔液澆入銅鑄模，在注入錠模時，將功率調(diào)節(jié)到8.2kw。在氦氣保護(hù)氣氛下冷卻20分鐘后出爐，獲得直徑30mm的圓柱狀母合金鑄錠。

(2)將圓柱狀母合金鑄錠約200g放入直徑為30mm、底部具有狹縫的石英管中，狹縫的尺寸為0.05mm×20mm；用245khz的射頻加熱至熔融，氦氣氛保護(hù)下，加熱功率為15kw；在氦氣壓力為1.05atm下將熔融合金噴射到表面線速度為40m/s的水冷銅輥表面上，獲得快淬態(tài)合金薄帶。

(3)將快淬sm0.97y0.03mg11ni0.8cu0.2合金薄帶機(jī)械破碎并過250目篩，稱過篩合金粉末50克與2克la2o3和2克cos2混合裝入不銹鋼球磨罐中，抽真空并充入高純氬氣后密封。在全方位行星式高能球磨機(jī)中球磨3小時，球料比為40:1，轉(zhuǎn)速為350r/min，每球磨1小時停機(jī)0.5小時。

實施例4

實施例4提出了一種燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金，其化學(xué)式組成為sm0.9y0.1mg11ni0.8cu0.2+4wt.％(la2o3+cos2)。

實施例4的燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金的制備方法，包括如下步驟：

(1)按化學(xué)式sm0.9y0.1mg11ni0.8cu0.2稱取塊狀稀土金屬釤及釔、金屬鎂、金屬鎳、金屬及銅，置于中頻感應(yīng)爐的氧化鎂坩堝中，然后蓋好爐蓋，抽真空大約40分鐘至真空度5×10^-5pa，再充入氦氣保護(hù)氣體至氣壓達(dá)到0.06mpa壓力，調(diào)節(jié)功率為5kw，溫度控制在650℃，使金屬mg熔化，然后調(diào)節(jié)功率25kw，溫度控制在1450℃，使所有金屬熔化。然后，在熔融條件下保持5分鐘，最后將熔液澆入銅鑄模，在注入錠模時，將功率調(diào)節(jié)到8.2kw。在氦氣保護(hù)氣氛下冷卻20分鐘后出爐，獲得直徑30mm的圓柱狀母合金鑄錠。

(2)將圓柱狀母合金鑄錠約200g放入直徑為30mm、底部具有狹縫的石英管中，狹縫的尺寸為0.05mm×20mm；用245khz的射頻加熱至熔融，氦氣氛保護(hù)下，加熱功率為15kw；在氦氣壓力為1.05atm下將熔融合金噴射到表面線速度為30m/s的水冷銅輥表面上，獲得快淬態(tài)合金薄帶。

(3)將快淬sm0.9y0.1mg11ni0.8cu0.2合金薄帶機(jī)械破碎并過230目篩，稱過篩合金粉末50克與1克la2o3和1克cos2混合裝入不銹鋼球磨罐中，抽真空并充入高純氬氣后密封。在全方位行星式高能球磨機(jī)中球磨3小時，球料比為40:1，轉(zhuǎn)速為350r/min，每球磨1小時停機(jī)0.5小時。

實施例5

實施例5提出了一種燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金，其化學(xué)式組成為sm0.99y0.01mg11ni0.5cu0.5+4wt.％(la2o3+cos2)。

實施例5的燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金的制備方法，包括如下步驟：

(1)按化學(xué)式sm0.99y0.01mg11ni0.5cu0.5稱取塊狀稀土金屬釤及釔、金屬鎂、金屬鎳、金屬及銅，置于中頻感應(yīng)爐的氧化鎂坩堝中，然后蓋好爐蓋，抽真空大約40分鐘至真空度1×10^-2pa，再充入氦氣保護(hù)氣體至氣壓達(dá)到0.08mpa壓力，調(diào)節(jié)功率為5kw，溫度控制在650℃，使金屬mg熔化，然后調(diào)節(jié)功率25kw，溫度控制在1480℃，使所有金屬熔化。然后，在熔融條件下保持5分鐘，最后將熔液澆入銅鑄模，在注入錠模時，將功率調(diào)節(jié)到8.2kw。在氦氣保護(hù)氣氛下冷卻20分鐘后出爐，獲得直徑30mm的圓柱狀母合金鑄錠。

(2)將圓柱狀母合金鑄錠約200g放入直徑為30mm、底部具有狹縫的石英管中，狹縫的尺寸為0.05mm×20mm；用245khz的射頻加熱至熔融，氦氣氛保護(hù)下，加熱功率為15kw；在氦氣壓力為1.05atm下將熔融合金噴射到表面線速度為15m/s的水冷銅輥表面上，獲得快淬態(tài)合金薄帶。

(3)將快淬sm0.99y0.01mg11ni0.5cu0.5合金薄帶機(jī)械破碎并過210目篩，稱過篩合金粉末50克與1克la2o3和1克cos2混合裝入不銹鋼球磨罐中，抽真空并充入高純氬氣后密封。在全方位行星式高能球磨機(jī)中球磨3小時，球料比為40:1，轉(zhuǎn)速為350r/min，每球磨1小時停機(jī)0.5小時。

實施例6

實施例6提出了一種燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金，其化學(xué)式組成為sm0.92y0.08mg11ni0.8cu0.2+4wt.％(la2o3+cos2)。

實施例6的燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金的制備方法，包括如下步驟：

(1)按化學(xué)式sm0.99y0.01mg11ni0.5cu0.5稱取塊狀稀土金屬釤及釔、金屬鎂、金屬鎳、金屬及銅，置于中頻感應(yīng)爐的氧化鎂坩堝中，然后蓋好爐蓋，抽真空大約40分鐘至真空度8×10^-3pa，再充入氦氣保護(hù)氣體至氣壓達(dá)到0.02mpa壓力，調(diào)節(jié)功率為5kw，溫度控制在650℃，使金屬mg熔化，然后調(diào)節(jié)功率25kw，溫度控制在1580℃，使所有金屬熔化。然后，在熔融條件下保持5分鐘，最后將熔液澆入銅鑄模，在注入錠模時，將功率調(diào)節(jié)到8.2kw。在氦氣保護(hù)氣氛下冷卻20分鐘后出爐，獲得直徑30mm的圓柱狀母合金鑄錠。

(2)將圓柱狀母合金鑄錠約200g放入直徑為30mm、底部具有狹縫的石英管中，狹縫的尺寸為0.05mm×20mm；用245khz的射頻加熱至熔融，氦氣氛保護(hù)下，加熱功率為15kw；在氦氣壓力為1.05atm下將熔融合金噴射到表面線速度為25m/s的水冷銅輥表面上，獲得快淬態(tài)合金薄帶。

(3)將快淬sm0.99y0.01mg11ni0.5cu0.5合金薄帶機(jī)械破碎并過150目篩，稱過篩合金粉末50克與1克la2o3和1克cos2混合裝入不銹鋼球磨罐中，抽真空并充入高純氬氣后密封。在全方位行星式高能球磨機(jī)中球磨3小時，球料比為40:1，轉(zhuǎn)速為350r/min，每球磨1小時停機(jī)0.5小時。

實施例7

實施例7提出了一種燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金，其化學(xué)式組成為sm0.97y0.03mg10.4ni1.5cu0.1+4wt.％(la2o3+cos2)。

實施例7的燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金的制備方法，包括如下步驟：

(1)按化學(xué)式sm0.97y0.03mg10.4ni1.5cu0.1稱取塊狀稀土金屬釤及釔、金屬鎂、金屬鎳、金屬及銅，置于中頻感應(yīng)爐的氧化鎂坩堝中，然后蓋好爐蓋，抽真空大約40分鐘至真空度8×10^-4pa，再充入氦氣保護(hù)氣體至氣壓達(dá)到0.03mpa壓力，調(diào)節(jié)功率為5kw，溫度控制在650℃，使金屬mg熔化，然后調(diào)節(jié)功率25kw，溫度控制在1520℃，使所有金屬熔化。然后，在熔融條件下保持5分鐘，最后將熔液澆入銅鑄模，在注入錠模時，將功率調(diào)節(jié)到8.2kw。在氦氣保護(hù)氣氛下冷卻20分鐘后出爐，獲得直徑30mm的圓柱狀母合金鑄錠。

(2)將圓柱狀母合金鑄錠約200g放入直徑為30mm、底部具有狹縫的石英管中，狹縫的尺寸為0.05mm×20mm；用245khz的射頻加熱至熔融，氦氣氛保護(hù)下，加熱功率為15kw；在氦氣壓力為1.05atm下將熔融合金噴射到表面線速度為35m/s的水冷銅輥表面上，獲得快淬態(tài)合金薄帶。

(3)將快淬sm0.97y0.03mg10.4ni1.5cu0.1合金薄帶機(jī)械破碎并過190目篩，稱過篩合金粉末50克與1克la2o3和1克cos2混合裝入不銹鋼球磨罐中，抽真空并充入高純氬氣后密封。在全方位行星式高能球磨機(jī)中球磨3小時，球料比為40:1，轉(zhuǎn)速為350r/min，每球磨1小時停機(jī)0.5小時。

實施例8

實施例8提出了一種燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金，其化學(xué)式組成為sm0.95y0.05mg11ni0.5cu0.5+4wt.％(la2o3+cos2)。

實施例8的燃料電池用高容量mg-ti-re-ni-co-al基貯氫合金的制備方法，包括如下步驟：

(1)按化學(xué)式sm0.95y0.05mg11ni0.5cu0.5稱取塊狀稀土金屬釤及釔、金屬鎂、金屬鎳、金屬及銅，置于中頻感應(yīng)爐的氧化鎂坩堝中，然后蓋好爐蓋，抽真空大約40分鐘至真空度1×10^-5pa，再充入氦氣保護(hù)氣體至氣壓達(dá)到0.05mpa壓力，調(diào)節(jié)功率為5kw，溫度控制在650℃，使金屬mg熔化，然后調(diào)節(jié)功率25kw，溫度控制在1420℃，使所有金屬熔化。然后，在熔融條件下保持5分鐘，最后將熔液澆入銅鑄模，在注入錠模時，將功率調(diào)節(jié)到8.2kw。在氦氣保護(hù)氣氛下冷卻20分鐘后出爐，獲得直徑30mm的圓柱狀母合金鑄錠。

(2)將圓柱狀母合金鑄錠約200g放入直徑為30mm、底部具有狹縫的石英管中，狹縫的尺寸為0.05mm×20mm；用245khz的射頻加熱至熔融，氦氣氛保護(hù)下，加熱功率為15kw；在氦氣壓力為1.05atm下將熔融合金噴射到表面線速度為20m/s的水冷銅輥表面上，獲得快淬態(tài)合金薄帶。

(3)將快淬sm0.95y0.05mg11ni0.5cu0.5合金薄帶機(jī)械破碎并過170目篩，稱過篩合金粉末50克與1克la2o3和1克cos2混合裝入不銹鋼球磨罐中，抽真空并充入高純氬氣后密封。在全方位行星式高能球磨機(jī)中球磨3小時，球料比為40:1，轉(zhuǎn)速為350r/min，每球磨1小時停機(jī)0.5小時。

圖5為實施例1-8合金的xrd衍射譜。測試了合金粉末的氣態(tài)吸放氫量、動力學(xué)及循環(huán)穩(wěn)定性，結(jié)果見表1。

表1不同成分合金粉末的吸放氫動力學(xué)及循環(huán)穩(wěn)定性

cmax—在初始?xì)鋲簽?mpa及260℃下的飽和吸氫量(wt.％)；—在初始?xì)鋲簽?mpa及260℃下，5分鐘內(nèi)的吸氫量(wt.％)，—在初始壓力為1×10^-4mpa及260℃下，20分鐘內(nèi)的放氫量(wt.％)。s50＝c50/cmax×100％，其中，cmax是合金的飽和吸氫量，c50第50次循環(huán)后的吸氫量。

表1的結(jié)果表明，球磨合金粉末具有高的吸放氫容量及優(yōu)良的動力學(xué)性能。與國內(nèi)外同類合金比較，本發(fā)明合金的貯氫性能得到了顯著的改善，且合金具有良好的吸放氫循環(huán)穩(wěn)定性。

本發(fā)明的la2o3+cos2復(fù)合催化的燃料電池用高容量sm-y-mg-ni-cu基貯氫合金，以稀土元素釔部分替代釤，可以降低合金氫化物的穩(wěn)定性。這主要是由于釔在吸氫時能形成穩(wěn)定性很高的yh2，這種氫化物對鎂基合金的吸放氫具有很好的催化作用。同時，用少量的鎳及銅替代鎂，可以進(jìn)一步降低合金氫化物的熱穩(wěn)定性。盡管鎳及銅本身不能吸氫，但鎳及銅是很好的活性元素，可以明顯改善鎂基合金的吸放氫熱力學(xué)及動力學(xué)性能。

本發(fā)明的la2o3+cos2復(fù)合催化的燃料電池用高容量sm-y-mg-ni-cu基貯氫合金的制備方法，采用真空快淬處理可以獲得具有超細(xì)晶粒(納米尺度)的結(jié)構(gòu)，而且快淬結(jié)構(gòu)中含有高密度的晶體缺陷，包括位錯、層錯、孿晶、大量晶界等，這種微觀結(jié)構(gòu)對改善合金的熱力學(xué)及動力學(xué)性能極為有利。而且，與球磨不同，快淬獲得的超細(xì)結(jié)構(gòu)及晶體缺陷有較高的穩(wěn)定性，在多次吸放氫循環(huán)后晶粒不易聚集長大，表現(xiàn)在吸放氫性能方面，就是合金有很好的循環(huán)穩(wěn)定性。

加入兩種催化劑la2o3+cos2并經(jīng)過短時間的球磨后，在保持快淬態(tài)合金微結(jié)構(gòu)的同時改善了合金的表面狀態(tài)，發(fā)揮了兩種制備工藝各自的優(yōu)勢。兩種催化劑在球磨的過程中均勻地分布在合金基體中，可以充分發(fā)揮其復(fù)合催化作用，從而提高合金的吸放氫熱力學(xué)和動力學(xué)。la2o3的催化作用在于其具有很高的硬度，在球磨過程中對合金顆粒具有明顯的割裂作用，使得球磨合金的顆粒更加細(xì)小。cos2的催化作用主要在于其具有很低的硬度以及很好的穩(wěn)定性，在球磨的過程中不分解，因而具有很好的潤滑作用，能有效地防止合金在球磨過程中沾到球磨罐的壁上。加入兩種高穩(wěn)定性催化劑經(jīng)球磨后，能均勻地分布在合金顆粒之間，這樣必然形成大量的合金與催化劑之間的活性界面，這種界面為氫化物的形成和分解提供很好的形核位置。正是由于快淬、球磨及添加催化劑相結(jié)合，使得合金的吸放氫熱力學(xué)及動力學(xué)得到大幅度的改善。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。