[01374686]一种Mg基高熵可逆储氢合金及其制备方法

①课题来源与背景：课题来源于课题组老师的自主研发。其研究背景为：高熵合金一般是由5种或5种以上的元素按5~35%的原子比制备而成。其构成的元素一般为Fe、Co、Ni、Cu、Ti、V等过渡族元素,它们的原子半径相近,易于形成具有BCC（体心立方）或FCC（面心立方）简单晶体结构的固溶体。氢能与风能、太阳能、生物质能等被认为是最有应用前景的绿色能源。氢能利用的关键是储氢材料及其制备技术的发展。目前,经过多年的发展,储氢合金大概可以分为以下几类：（1） 稀土系AB5型合金;（2） Mg和Mg2Ni（A2B型）系合金;（3） Ti-Mn（AB2型）系合金和（4） V基具有BCC结构的固溶体。由于部分高熵合金也具有BCC结构,因此,最近人们试图发展BCC结构的高熵储氢合金,即高熵合金的功能化应用。但,由于这些合金采用的元素组元均为重金属元素,因此,其都存在储氢容量低、活化困难和放氢温度高的缺点,商业应用前景较差。 ②技术原理及性能指标：本发明首先提供了一种Mg基六元Mg2TiNiCrXY （X和Y为Fe、V、Mn、Cu中的任意两种）高熵可逆储氢合金体系,该六元体系经湿法机械合金化球磨制备获得了主相为FCC简单结构的固溶体,高熵合金实现了以FCC固溶体可逆储氢的目的,储氢容量在1.25~4.0 wt%之间,室温下高熵合金储氢电极的放电容量在75~100 mAh/g之间。 ③技术的创造性与先进性：该发明首次成功制备了一种Mg基六元Mg2TiNiCrXY （X和Y为Fe、V、Mn、Cu中的任意两种）高熵可逆储氢合金体系。该发明的高熵合金体系中引入轻金属Mg导致了高熵合金具有较大储氢容量（1.25~4.0 wt%）和室温下放电容量较高的有益效果。该发明制备工艺简单、易控,生产设备投资少,原材料价格低廉,生产过程无污染,易于工业化大规模生产。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性：该技术比较成熟,适用于中高储氢容量要求的储氢材料应用,安全性高,无污染。 ⑤应用情况及存在的问题：产品经中试完全满足性能要求,但比较适合中小规模生产和应用。 ⑥历年获奖情况：无