專利名稱:可逆式儲氫用的改進的非晶態(tài)金屬合金材料的制作方法
本發(fā)明涉及可逆式儲氫用的、改進了的非晶態(tài)金屬合金組成和組織。這些組成能夠有效地循環(huán)儲存和釋放較大量的氫，而不脆化、鈍化或腐蝕。
近期，由于礦物燃料的不足，促使人們更多地考慮另一些能源在經濟上的可行性，這類方案之一是燃燒氫的經濟性。在所有化學物質中，單位重量氫的能量密度最高?，F(xiàn)已制定了很多這種元素經濟設計方案，但這種技術還不能左右世界經濟這種戲劇性變化。然而，氫是技術上頗有吸引力的燃燒源和儲備能源。氫燃燒的主要副產品是水，基本無污染，而且可由容易供應和取之不盡的原料制得。
眾所周知，雖然氫能以壓縮氣體或低溫液體儲存，但是為了把氫作為一種儲存能源而廣泛應用，需要另外一種密集度較低的和更方便的方法。人們知道，一些金屬和金屬合金在它們的晶格中能夠可逆地儲存氫。通過將金屬或金屬合金暴露在巨大的氫壓力下可以利用它們的這個特性，方法是用氫充滿金屬或金屬合金，其后改變溫度或壓力，再從充滿氫的金屬或金屬合金中回收儲存的氫。
某些合金可逆式儲存氫的這個特性也適于電化環(huán)境。適于作儲氫材料的金屬或金屬合金，可以產生相對于一個適當的反向電極的陰極偏離，并通過還原溶液中的氫核充氫。所研究的用于電化學儲氫的金屬合金體系包括LaNi5基合金、TiMn基合金、FeTi基合金和Mg基合金。盡管一些這類晶態(tài)材料能儲存大量氫，但當這些晶態(tài)材料用過幾個儲氫的儲-放周期后，易于產生相分離、氫脆和表面氧化。相分離發(fā)生在經氫循環(huán)的晶態(tài)合金中，其中合金組份在整個合金中被分隔開并能在其中移位。在LaNi5型合金中，鑭移到合金表面并可能迅速氧化。
隨著氫被吸收和解吸，在晶態(tài)合金中發(fā)生氫脆化，氫的儲存從合金表面向內部進行，隨著氫原子破裂，進入金屬基體原子的間隙，然后使晶格膨脹。由于內應力，可能使金屬或金屬合金產生缺陷和裂紋，嚴重地降低其強度，并使之脆化。如果使儲氫材料暴露在有氧化劑諸如CO2，H2O，KOH，空氣或氧存在的氧化條件下，表面就可能發(fā)生氧化。表面氧化阻礙了氫氣滲透，減少了氫氣吸收量和降低了對氫的吸收速度。此外，這些晶態(tài)材料一般也不能承受在電化反應中可能存在的腐蝕氣氛。
最近，已報道了能夠可逆儲氫的非晶態(tài)金屬合金材料。由于非晶態(tài)合金材料將機械、化學和電學性能極好地結合在一起，因此越來越引起人們的關注。非晶態(tài)合金材料具有各種性能，其中包括高硬度和高強度、韌性、高軟磁性和鐵電性，極高的耐腐蝕和耐磨性，異常的合金組成，及高度的抗輻射損傷性。非晶態(tài)金屬合金材料所擁有這種獨特的多種性能可能是由于非晶態(tài)材料紊亂的原子結構保證了材料的化學成份的均勻，不會使其缺陷擴大，而這些缺陷會限制晶態(tài)材料的性能，這是人們所知道的。
Maeland等人在稀有金屬雜志74卷279-285頁(1980年)上，以《金屬玻璃合金的氫化物》為題，對TiCu和ZrCu非晶態(tài)金屬合金系統(tǒng)進行了研究，并與相應的晶態(tài)金屬間化合物的吸收性能作了比較。在相似的溫度和壓力條件下，非晶態(tài)金屬合金材料能夠比它們相應組成的晶態(tài)材料吸收更多的氫。Maeland等人的研究僅限于在氫氣氣氛下吸收氣態(tài)氫。在申請人的共同未決專利申請案USSN717，429號中所公開的用于可逆式儲氫的新型非晶態(tài)金屬組成列于此供參考。該公開的申請闡明了包含通式為AaMbM′c的非晶態(tài)金屬合金的可逆式儲氫材料，其中
A是從Ag、Au、Hg、Pd和Pt中選出的至少一種金屬;
M是從Pb、Ru、Cu、Cr、Mo、Si、W、Ni、Al、Sn、Co、Fe、Zn、Cd、Ga和Mn中選出的至少一種金屬;
a的范圍是約0.005～約0.80;
b的范圍是約0.05～約0.70;
c的范圍是約0.08～約0.95;
這些非晶態(tài)材料不受相分離或氫脆化影響，而且上述非晶態(tài)材料的儲氫能力為每個合金分子中儲存約0.35～超過1.1的氫原子，而且在重復充氫和放氫周期以后，也不顯示任何明顯表面鈍化或腐蝕的痕跡，然而，這些材料的A組份是這些非晶態(tài)合金的必要組份，它在合金中的原子比約為50%～80%，這個百分比為約10%～約50%為好，這個百分比約50%～40%為最好。雖然這些合金的性質對于可逆式儲氫是理想的，但是廣泛地使用這些組分成本太高，特別是A組份的成本太高。
因此，可以看到，在應用非晶態(tài)金屬合金來發(fā)展氫作燃料和儲備能源方面，特別是在利用電化學可逆式儲氫方面，仍然存在著研究新的重大技術的勢頭。在這方面需要的是具有大量可逆式儲氫能力的經濟的非晶態(tài)金屬合金材料。這種非晶態(tài)金屬合金不能有明顯的相分離或氫脆化，也不能易于產生表面氧化或腐蝕。
因此本發(fā)明目的之一是提供經濟的能夠可逆式儲氫的改進型非晶態(tài)金屬合金的組成和結構。
本發(fā)明的另一目的是提供經濟的、能夠以循環(huán)方式可逆地儲氫的、不會發(fā)生合金變脆或相分離的非晶態(tài)金屬合金的組成和結構。
本發(fā)明還有一目的是提供能夠以循環(huán)的方式可逆儲氫而不引起表面氧化或腐蝕的、經濟的非晶態(tài)金屬合金組成和結構。
本發(fā)明的這些目的和另一些目的，對于通曉技術的人參照本發(fā)明下面的介紹和附屬權利要求
將會很清楚。
本發(fā)明旨在提供包含通式為AaMbM′c的非晶態(tài)金屬合金的可逆式儲氫材料，其中
A是從Ag、Au、Hg、Pb和Pt中選出的至少一種金屬;
M是從Pb、Ru、Cu、Cr、Mo、Si、W、Ni、Al、Sn、Co、Fe、Zn、Cd、Ga和Mn中選出的至少一種金屬;
M′是從Ca、Mg、Ti、Y、Zr、Hf、Nb、V、Ta和稀土元素中選出的至少一種金屬;其中a的范圍是0～約0.80;
b的范圍是0～約0.70;
c的范圍是約0.08～約0.95;
本材料特征在于合金A組份的大部分位于材料表面。
本發(fā)明還涉及具有活性吸收氫表面層和主體儲氫材料的可逆式儲氫結構，活性表面層包含由通式為AaMbM′c的非晶態(tài)金屬合金，其中
A是從Ag、Au、Hg、Pd和Pt中所選的至少一種金屬;
M是從Pb、Ru、Cu、Mo、Cr、Si、W、Ni、Al、Sn、Co、Fe、Zn、Cd、Ga和Mn中所選的至少一種金屬;
M′是從由Ca、Mg、Ti、Y、Zr、Hf、Nb、V、Ta和稀土元素中所選的至少一種金屬;其中a的范圍是約0.005～約0.80
b的范圍是0～約0.70
c的范圍是約0.08～約0.95，而主體儲氫材料包括一種可逆式的儲氫材料。
在通式AaMbM′c中，較好的選擇為A是Pd，Pt或它們的組合物，而M是由Mn、Ru、Fe、Cu、Ni、Cr、Mo、Al、W中所選的一種元素和它們的組合物為好;最好的選擇M是從Mn、Cu、Ni、Fe、Mo、Cr、W中所選的一種元素和它們的組合物，而M′是Ti、Mg、Ta或它們的組合物。所謂組合物的意思是上述所列元素的混合物和/或合金。
當A組份集中在材料表面時，a的范圍從大于0～約0.5，b的范圍從約0.1～約0.5，c的范圍從約0.2～0.85為好。a的范圍從約0.001～約0.2，b的范圍從約0.2～約0.4，c的范圍從約0.3～約0.8最好。
這里所介紹的組成和結構是利用分級的或分層的儲氫組成為特征的，該組成包括一吸收和解吸氫的活性表面和一儲氫內部主體。
這里討論的非晶態(tài)金屬合金基本是非晶態(tài)的，所謂“基本”的意思是，正如X射線衍射分析表明的，非晶態(tài)金屬合金至少有50%是非晶態(tài)的。正如X射線衍射分析表明的，非晶態(tài)金屬合金至少有50%是非晶態(tài)的。正如X射線衍射分析表明的，這種金屬合金至少有80%是非晶態(tài)的更好，最好是約100%為非晶態(tài)。所用的“非晶態(tài)金屬合金”這個詞是指含非晶態(tài)金屬的合金，此合金也可包含非金屬元素。
儲氫，特別是電化學儲氫，包括表面電化學和主體間隙儲氫兩種現(xiàn)象?；钚詺湮毡砻嬉财鹞諝浜椭黧w儲存氫原子間的界面的作用，活性表面的電化學電勢建立一段電位差，通過這段電位差，在充電和放電期間電子被加速。
作為界面的活性表面必須在充電期間將原子氫有效地供給主體并在材料中保持這些氫直至放電為止。在金屬表面，電荷轉移反應(H++e-＝H)是很快的，而再化合反應(2H(基體中)→H2(氣))很慢，這種金屬表面是理想的活性吸氫表面。這些性質的結合可增加以原子氫進入主體中氫的數量并減少氣體氫在溶液中的損失量。正如P.K.Subnamanyan在1981年，由Plenum出版的，《電化學綜合論文集》中發(fā)表的《金屬中氫的電化學狀態(tài)》指出的那樣，下列金屬的電荷轉移動力學比其再化合動力學要快Ti、Nb、Mo、Ta、W、Cu、Al、Au、Bi、Rh、Ir、Pt、Pd和Ag。
主體材料的作用是盡可能可逆地多儲存氫原子并保持吸收氫的有效表層穩(wěn)定。盡管形成氫化物的生成熱為微量負值的一些純金屬如Pd或Ni，能可逆地儲存少量的氫，但大量的氫是儲存在適當的金屬合金中。一般合金成份的選擇是能使氫化物的生成熱為正的和負的材料之間達到平衡。這樣氫可以處于金屬合金晶格的間隙部位。合金成份的平衡是重要的，因為它決定氫所處的勢井的深度，并且這樣可控制氫從一個間隙位擴散到另一間隙位的動力學。
選擇主體儲氫合金成份的第二個考慮是力學的穩(wěn)定性。由于氫進入金屬合金的晶格內，儲存大量氫的許多金屬合金變得極脆。
在某些應用中，如當儲氫材料是用粉末壓成的時，缺乏力學的完整性可能不是關鍵問題。然而，當活性儲氫合金用作涂層或一種獨立的薄膜時，如果儲氫材料必須有力學的完整性的話，必須選擇不產生脆性的合金。
在本發(fā)明的一個實施例中，上面討論過的USSN717，429共同未決專利中所闡明的非晶態(tài)金屬合金材料是這樣分級的;材料中A組份的基本部分是處在非晶態(tài)金屬合金的表面?！盎尽钡暮x為A組份至少有50%位于非晶態(tài)材料的表面。A組份至少有70%位于非晶態(tài)材料的表面更好，A組份約1000%位于該表面最好?！霸谠摫砻妗笔侵笇組份安置在合金組織的表面或接近于該表面，這個表面將與供合金所吸收的氫接觸。于是“在該表面上”包含在合金組織中的任何位置，在這些位置，A組份可以活性地吸收氫使之進入合金和/或活性地解吸氫使之離開合金。這樣本成份中的A組份將起高效界面材料的作用，具有快速的電荷轉移動力學并允許較少的再化合反應發(fā)生。非晶態(tài)金屬合金材料的內部主要包括高效儲氫材料的合金元素M和M′。由于A組份能集中在非晶態(tài)金屬合金材料表面，因此它可最有效地用于儲氫。A組份以Pd，Pt或它們的組合物為好。按照本發(fā)明，現(xiàn)在可以使用很少量較貴的A組份，制取具有以前在USSN717，429專利中所闡述的AaMbM′c成份的儲氫能力，同時，也具有力學的穩(wěn)定性，抗氧化和耐腐蝕性的有效的可逆儲氫材料。這種改進大大減低了具有這種組成的材料成本，增加了使用它們的靈活性并擴大了這類儲氫材料的應用潛力。
本發(fā)明的第二個實施例包括一個具有通式為AaMbMc′非晶態(tài)金屬合金組成的活性表層，其中
A是從Ag、Au、Hg、Pd和Pt中所選的至少一種金屬;
M是從Pb、Ru、Cu、Cr、Mo、Si、W、Ni、Al、Su、Co、Fe、Zn、Cd、Ga和Mn中所選的至少一種金屬;
M是從Ca、Ma、Ti、Y、Zr、Hf、Nb、V、Ta和稀土金屬元素中所選的至少一種金屬;
a的范圍是約0.005～約0.80;
b的范圍是0～約0.70;
c的范圍是約0.08～約0.95。
這層表面層與第二種材料，即與可逆式主體儲氫材料緊密接觸。
在該實施例中，a、b、c范圍分別為約0.01～約0.75;約0.1～約0.5和約0.2～約0.85更好。a、b和c范圍分別為約0.2～約0.7，約0.2～約0.4和約0.3～約0.8最好。
主體儲氫材料可包括任何已知儲氫材料，如被用作活性層的非晶態(tài)金屬合金材料，其它已知的可以可逆式儲氫的非晶態(tài)金屬合金以及已知的可以可逆式儲氫的晶體材料。用作這種主體儲氫材料的材料在其組成中不需包括A組份。主體儲氫層可由哪些是高效儲氫材料但不能抵抗表面鈍化或腐蝕的材料組成，因為活性表面層保護主體儲氫材料免于受有害環(huán)境條件的影響，如氧化和腐蝕條件。如果主體儲氫材料不需力學穩(wěn)定性時，它也可由易于相分離和氫脆材料組成，因為這些特征不足以影響這種主體晶格的儲氫效率。
本發(fā)明的組成和結構可以是粉末或固體。包括粉末材料在內的材料是屬于本發(fā)明的范疇，該材料中所預定的組成和結構包括具有上述通式AaMbMc′的各種非晶態(tài)儲氫顆粒，且組成的A組份集中在各顆粒的表面。包含一可逆式儲氫材料芯，及在芯上涂有這里所描述的、很適于作活性表層的、通式為AaMbMc′非晶態(tài)儲氫材料在內的粉末材料，也是屬于本發(fā)明的范疇。
再者，符合本發(fā)明的結構可以包括主體儲氫材料的填充顆粒，這些顆粒上包覆以這里所述的非晶態(tài)儲氫材料的活性層或涂層。
本發(fā)明的范圍還包括具有通式為AaMbMc′的非晶態(tài)金屬合金的固體結構，其中合金的A組份集中在結構的活性表面上，其結構的芯部為任何可逆式儲氫材料，然后再在該材料的活性表面的外面涂上這里所描述的非晶態(tài)儲氫材料。對將上述AaMbMc′非晶態(tài)金屬合金材料沉積在基體上的儲氫結構也作了預測。非晶態(tài)儲氫金屬合金組成中，在它的活性表面上可集中含有A組分，合金組成中還可在非晶態(tài)金屬合金材料和基體之間安放另一些可逆儲氫材料。
這些材料和結構可用任何制作這樣材料的標準技術制備。對于制作非晶態(tài)金屬合金，可利用物理和化學法來制取該組成，諸如電子束沉積，離子注入，化學還原，熱分解，離子束沉積，離子鍍，液體急冷，固態(tài)擴散，射頻和直流濺鍍。將一種或多種方法結合使用，有利于生產上述復合結構。將組成中的A組份集中在非晶態(tài)金屬合金表面的過程是，先生產所需的無A組份的金屬合金材料，然后將A組份沉積在形成的材料的表面上，并將該結構退火以形成理想的非晶態(tài)金屬合金。
這種方法的一實例是在一非晶態(tài)金屬合金材料表面環(huán)境中浸漬無A組份的所需合金組成的薄膜或粉末，在這里，A組份是稀釋的并能沉積在薄膜或粉末上，如含有A的化合物的溶液，這種方法可用于在非晶態(tài)金屬合金材料表面上生產極薄的、均勻分散的、集中的A組分。一旦A組份或含A的化合物存在于合金薄膜或粉末上，然后薄膜或粉末就可進行熱處理以形成需要的非晶態(tài)金屬合金材料，熱處理的溫度要低于非晶態(tài)金屬合金的結晶溫度。
為保證以上闡明的非晶態(tài)金屬合金材料理想的儲氫性能，要將這些材料放置在合金溫度未達到或超過其結晶溫度的環(huán)境中。
在以上闡明的成份中含有另一些雜質元素時，預期不會嚴重地影響這些材料可逆儲氫的能力。因此，預計微量雜質如O、N、C、S、Se、Te、B、P、Ge、Sb、As和Ar不會嚴重地損害這些材料的制備及性能。
下述例子可說明在本發(fā)明中所描述的組成和結構的儲氫能力。顯然，列舉的這些例子應理解為，只是為說明本發(fā)明的目的，而不是以任何方式來限制本發(fā)明。
實例1
這個例子說明符合本發(fā)明的這種分級結構形式，其中所需的非晶態(tài)金屬合金的A組份集中在合金的表面，其過程為先將材料中的M和M′組份沉積在基體上，然后將A組份沉積于其上，最后將這種結構退火以形成所需的非晶態(tài)金屬合金材料。
將約4，000埃厚的Ni40Ti60層真空濺鍍在Ti基體上。此后，不破壞真空，將約1500埃的鈀蒸發(fā)在Ni40Ti6層上，然后將該結構在約300℃下進行熱處理約12小時。這樣獲得的結構包括Ni40Ti60主體儲氫層、鈀的濃度為0～約0.80的Pd-Ni-Ti分級非晶態(tài)材料，以及過量的晶態(tài)鈀。
利用該結構作為電解槽中與氫氧化鎳反向電極相對的電極。電解質為氫氧化鉀。氫電極為約1毫安電流反復充電直至電解槽電壓穩(wěn)定為止，然后以0.1毫安放電。電極進行20次充電和放電。然后根據測定的電荷密度計算每單位重量的電荷(毫安-小時/克)和每單位體積的電荷(毫安-小時/厘米3)從而計算出氫電極的效率。可知該電極的電荷密度為約217毫安-小時/克和1697毫安-小時/厘米3。
實例2
本例子說明構成顯于主體儲氫材料之上具有活性氫吸收表面的可逆式儲氫結構的構成?；钚詢鋵邮茿aMc′的形式。
在真空中，在T1基體上濺鍍一層。約6.000埃厚，近似組成為Fe40Ti60的非晶態(tài)合金層。保持真空，將約790埃厚的Pd40Ti60非晶態(tài)金屬濺鍍在Fe40Ti60層上。
然后使用本結構作為電解槽中的儲氫電極，電解槽內有2個當量濃度的H3PO4電解液和石墨反向電極。儲氫電極的活性表面積約為1.5厘米2。氫電極以約1毫安電流充電至電壓穩(wěn)定，然后在以約0.1mA的電流放電。根據電荷密度計算氫電極的效率，并得到單位重量的電荷約為143毫安-小時/克和每單位體積的電荷約為875毫安-小時/厘米3。
實例3
本例說明按以上所述取制一種材料的工藝，其中A組份是極少的。
將40微米厚的Ni64Hf36非晶態(tài)急冷薄片在1%氟化氫水溶液中酸洗約1分鐘，然后浸在含氯化鈀的稀釋水溶液中10秒鐘。含氯化鈀溶液是在每升水中加濃HCl約40毫升和氯化鈀1克。在浸酸過程中，少量的鈀沉積于Ni64Hf36薄片上。然后在真空中將薄片在約275℃中熱處理約48小時，所獲得的材料是其近似組成為Pd 0.001Ni64Hf64的非晶態(tài)材料。
該材料用作電解槽中的儲氫電極，儲氫電極的活性表面積約為1.5厘米2。電解槽中也可用氫氧化鎳反向電極和氫氧化鉀電解質。在進行充放電約60個周期以后，根據電荷密度計算氫電極的效率，并得到按每單位重量電荷計為54毫安-小時/克和按每單位體積電荷計為645毫安-小時/厘米3。
以上所述的非晶態(tài)金屬合金材料的可逆式儲氫能力提供了以前所未達到的經濟上可行的儲氫能力，抗氧化及穩(wěn)定性，這表明儲氫及它的附帶技術和應用取得了重大進展。
因此，可以相信，在不違背這里公開和描述的本發(fā)明的精神實質的情況下，確定和控制上述闡明的任何變量都是容易的。況且本發(fā)明的范圍應包括屬于所附權利要求
范圍的全部改進的和變化。
盡管以上例舉了幾個晶態(tài)金屬合金材料組成，但對本領域的熟練技術人員而言，不難估計，對屬于上述組成范圍內的很適于作可逆式儲氫的其它非晶態(tài)金屬合金，也可以用來作為代用。
應當理解，上述例子僅是為本領域的熟練技術人員提供評價本發(fā)明的幾個代表性實例，這些實例不應視為是對本發(fā)明范圍的任何限制，因為本發(fā)明使用的非晶態(tài)金屬合金成份和它們分級和/或分層結構都可在全部公開說明書的范圍內變化，上述舉例說明的合金，無論是其中的A、M或M′組份還是這些組份在合金中的相對數量，都不能解釋為是對本發(fā)明的限制。
勘誤表
CPCH866138
權利要求
1、一種可逆式儲氫材料，主要包括通式為AaMbM′c的非晶態(tài)金屬合金；其中
A是從Ag、Au、Hg、Pd和Pt中所選的至少一種金屬；
M是從Pb、Ru、Cu、Cr、Mo、Si、W、Ni、Al、Sn、Co、Fe、Zn、Cd、Ga和Mn中所選的至少一種金屬；
M′是從C、Mg、Ti、Y、Zr、Hf、Nb、V、Ta和稀土金屬中所選的至少一種金屬；
a的范圍是大于0～約0.08；
b的范圍是0～約0.70；
c的范圍約是0.08～約0.95。
該材料的特征為上述合金中的A組份的主要部份位于上述材料的表面。
2、按照權利要求
1的可逆儲氫材料，其中A是Pd、Pt或它們的組合。
3、按照權利要求
1的可逆式儲氫材料，其中M是從Mn、Ru、Fe、Cu、Ni、Cr、Mo、Al和W中所選出的至少一種金屬。
4、按照權利要求
1的可逆式儲氫材料，其中M′是Ti、Mg、Ta或它們的組合。
5、按照權利要求
1的可逆式儲氫材料，其中a的范圍是大于0～0.5;b的范圍是約0.1～約0.5;c的范圍是約0.2～約0.85。
6、按照權利要求
1的可逆式儲氫材料，其中a的范圍為約0.001～0.2;b的范圍為約0.2～約0.4;而c的范圍為約0.3～約0.8。
7、按照權利要求
1的可逆式儲氫材料，其中所述的A組份至少有50%位于上述材料表面。
8、按照權利要求
1的可逆式儲氫材料，其中所述A組份至少有75%位于上述材料表面。
9、符合權利要求
1的可逆式儲氫材料，其中所述A組份約100%位于所述材料表面。
10、具有一活性吸收氫表層和一主體儲氫材料的可逆式儲氫結構，活性表層由通式為AaMbM′c的非晶態(tài)金屬合金組成，其中
A是從Ag、Au、Hg、Pd和Pt中所選出的至少一種金屬;
M是從Pb、Ru、Cu、Cr、Mo、Si、W、Ni、Al、Sn、Co、Fe、Zn、Cd、Ga和Mn組中所選的至少一種金屬;
M′是從Ca、Mg、Ti、Y、Zr、Hf、Nb、V、Ta和稀土元素中所選的至少一種金屬;
a的范圍為約0.005～0.80;
b的范圍為0～0.70;
c的范圍為約0.08～0.95;而這種主體儲氫材料含有一種可逆儲氫材料。
11、按照權利要求
10的可逆式儲氫結構，其中所述主體儲存材料包括一種能可逆儲氫的非晶態(tài)材料。
12、按照權利要求
10的可逆式儲氫結構，其中所述主體儲存材料包括一種能可逆儲氫的晶體材料。
13、一種含有通式為AaMbMo′的非晶態(tài)金屬合金的可逆式儲氫材料的形成方法，通式中
A是從Ag、Au、Hg、Pd和Pt中所選的至少一種金屬;
M是從Pb、Ru、Cu、Cr、Mo、Si、W、Ni、Al、Su、Co、Fe、Zn、Cd、Ga和Mn中所選的至少一種金屬;
M′是從Ca、Mg、Ti、Y、Zr、Hf、Nb、V、Ta和稀土元素中所選的至少一種金屬;
a的范圍是大于0～約0.80;
b的范圍是0～約0.70;
c的范圍是約0.08～約0.95;
并且，其中A組份的主要部份位于所述材料的表面，該方法包括
a)將所述M和M′組份形成一定的形材;
b)將上述形材置于一環(huán)境中，其中所述的形材被暴露在含A的化合物中，并且使含A的化合物沉積在上述形材上;
c)在低于非晶態(tài)金屬合金結晶的溫度下，將所述形材進行熱處理，以形成上述合金。
14、按照權利要求
13的方法，其中在a步驟中形成上述M和M′組份的形材是在基體上形成的。
15、按照權利要求
13的方法，其中，上述M和M′組份的形材是薄膜。
16、按照權利要求
13的方法，其中，上述M和M′組份的形狀是粉末。
17、按照權利要求
13的方法，其中，上述M和M′組份的形態(tài)是非晶態(tài)。
18、按照權利要求
13的方法，其中，b步驟所述的環(huán)境是含有A組份的化合物的溶液。
專利摘要
能可逆儲氫新型材料如式AaMbM′c的非晶態(tài)合金，其中A至少為Ag、Au、Hg、Pd和Pt中之一；M至少為Pb、Ru、Cu、Cr、Mo、Si、W、Ni、Al、Sn、Co、Fe、Zn、Cd、Ga和Mn中之一；M′至少為Ca、Mg、Ti、Y、Zr、Hf、Nb、V、Ta和稀土元素中之一；a的范圍是0.08；b的范圍是0～約0.70；c的范圍是約0.08～約0.95；其特征是1)A的主要部分位于該材料表面，和/或2)上述起吸或放氫的活性表層作用的材料與主體儲存材料一起組成可逆儲氫材料。
文檔編號C22C14/00GK86102067SQ86102067
公開日1986年10月15日 申請日期1986年3月28日
發(fā)明者羅伯特·K·格拉塞利, 邁克爾·A·坦霍弗, 喬納森·H·哈里斯 申請人:標準石油公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan