稀土储氢合金概念

人们很早就发现，稀土金属与氢气反应生成稀土氢化物REH2，这种氢化物加热到1000℃以上才会分解。而在稀土金属中加入某些第二种金属形成合金后，在较低温度下也可吸放氢气，通常将这种合金称为稀土储氢合金。

稀土储氢合金分类

稀土储氢合金主要有两类:LaNi5型储氢合金(AB5型)和La-Mg-Ni系储氢合金(AB3型、A2B7型)。

1.AB5型稀土储氢合金

以LaNi5为代表的稀土储氢合金被认为是所有储氢合金中应用前景最好的一类。

优点为:初期氢化容易，反应速度快，吸-放氢性能优良。

缺点为:循环退化严重，易粉化。

通常采用调节A，B相的成分结构和非化学计量比以提高合金的储氢

性能。

混合稀土(La，Ce，Sm)Mm可作为金属La的有效替代品，但吸放氢平台压滞后增大，给实际应用带来困难;

第三组分元素M(Al，Cu，Fe，Mn，Ga，In，Sn，B，Pt，Pd，Co，Cr，Ag，Ir)替代部分Ni是改善LaNi5和MmNi5储氢性能的重要方法;

另外A侧元素添加Mg，Ti等低电负性元素也可以改变其储氢性能。

2.La-Mg-Ni系储氢合金(AB3型、A2B7型)

Mg基稀土储氢合金具有更高的储氢容量，但其活化性能、循环寿命等需要进一步提高，是目前稀土储氢的研究热点。

稀土储氢材料制备方法

1.电弧熔炼法

缺乏电磁搅拌，因而熔体成分均匀性较差，会产生成分偏析，它可分为两类，一类为非自耗电弧熔炼，只能用于实验室制备合金，而另一类为自耗电弧熔炼，此法可以规模生产。

2.感应熔点法

可以用于大批量生产，不过容易发生宏观偏析，需要进行热处理。

3.熔体急冷法

可以形成非平衡相、非晶相、微晶粒柱状晶组织，偏析少，容易粉碎。

4.气体雾化法

可以形成非平衡相、非晶相、微晶粒等轴晶组织，偏析少，并且球状粉末，无需粉碎。

5.机械合金化法

可以形成纳米晶结构、非晶相、非平衡相，无需粉碎。

6.还原扩散法

热扩散不均匀，组成不均匀，不需粉碎。

主要表面处理方法包括:包覆膜、化学还原及碱液还原、氟化、无机酸或有机酸酸化和表面热处理等。

稀土储氢材料的应用领域

稀土储氢材料应用于国民经济中的冶金、石油化工、光学、磁学、电子、生物医疗和原子能工业的各大领域的30多个行业，但主要应用领域是高性能充电电池-镍氢电池。