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低成本钒基贮氢合金新工艺技术

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低成本钒基贮氢合金新工艺技术

一种能可逆贮存氢气的贮氢合金，其组成是TiaVbCrcAldMe，式中M 为Cu，Fe，Co，Ni，Si，Sn，Mo，W中的至少一种元素或两种元素，1.0≤a≤1.6，0.2≤b ≤1.0，1.0≤c≤1.6，0.01≤d≤0.5，0.01≤e≤0.5。本发明的贮氢合金可以用真空电弧炉及真空中频感应炉熔炼，可以采用真空吸铸的方法浇注。熔炼的合金易活化，最高贮氢容量达4.0wt%，合金适合用作氢气净化器合金和燃料电池氢源合金。

氢能是未来能源最佳选择之一。氢能的利用涉及氢的储存、输运和使用。自20世纪60年代中期发现LaNi5和FeTi等金属间化合物的可逆储氢作用以来，储氢合金及其应用研究得到迅速发展。储氢合金能以金属氢化物的形式吸收氢，是一种安全、经济而有效的储氢方法。金属氢化物不仅具有储氢特性，而且具有将化学能与热能或机械能相互转化的机能，从而能利用反应过程中的焓变开发热能的化学储存与输送，有效利用各种废热形式的低质热源。因此．储氢合金的众多应用己受到人们的待别关注。

贮氢合金是MH/Ni电池技术的核心,为了满足镍氢电池作为动力电池的要求, 开发低成本、高功率、高稳定性的贮氢合金,近年来人们在进一步提高其电化学性能方面做了大量工作.钒基固溶体贮氢合金是近年来开发的一种新型高性能贮氢材料.介绍了氢钒反应特点和钒基固溶体合金的制备方法,对无电化学活性的基质合金,用元素取代、合成复合合金和多相合金等多种方法,得到一些性能较好的负极材料.并对钒基固溶体贮氢合金的研究及开发现状进行了综述,指出了固溶体合金的研究方向.

项目概况

低成本钒基贮氢合金是我们氢能技术课题组潜心研发近十年的成果，具有自主知识产权。该成果在国际上首次开发出V-Ti-Cr-Fe四元合金体系，采用中国特色钒钛资源中的FeV80合金为原料，比国外开发的以纯金属钒为原料的三元合金体系具有明显的价格优势，原材料成本仅为后者的约10%；与目前市场上普遍使用的LaNi5合金相比，价格接近，而放氢量是LaNi5合金的近两倍。

技术优势

合金被成功应用于燃料电池自行车，作为车载氢燃料储存新材料，2.5公斤低成本钒基贮氢合金的一次充氢行驶里程达到100公里，显著高于目前广泛使用的LaNi5系材料。目前，该项成果可为建设年产30-600吨的生产线提供技术支撑。

应用领域

该成果的实施将面向燃料电池的应用、氢的储存和运输、氢的分离/回收和净化等多个国民生产领域，建议重点在燃料电池的应用上加以推广，主要用户为燃料电池电动自行车、便携式燃料电池发电机、燃料电池应急电源、燃料电池电动玩具、燃料电池充电器、燃料电池小家电等。