赵炳建，赵艳琴，司新国，袁辉，鲁雄刚



氧化物直接制备储氢合金LaNi5新工艺

赵炳建1，赵艳琴2，司新国1，袁辉1，鲁雄刚3

(1. 唐山钢铁集团有限责任公司，唐山 063016；2. 华北理工大学，唐山 063009；3. 上海市现代冶金与材料制备重点实验室，上海 200072)

以La2O3和NiO为原料，通过压制与烧结制成La2O3-NiO圆形阴极片，然后采用固体透氧膜法(solid oxygen- ion membrane，SOM)直接制备LaNi5储氢材料，分析La2O3-NiO烧结片的物相组成，及CaCl2熔盐中的侵蚀反应；结合循环伏安曲线和电解中间产物的组成，分析电解反应机理。结果表明：SOM法电解La2O3-NiO烧结片直接制备LaNi5是可行的，电解3 h后，La2O3-NiO电极片呈海绵状，其成分为LaNi5；电解机理为La4Ni3O10在氩气气氛下转变为La2NiO4，La2NiO4与CaCl2熔盐反应生成LaOCl和NiO，随后NiO电解还原出的金属Ni与LaOCl反应生成LaNi5；电解的电流效率为86.7%，能耗为3.55 (kW·h)/kg，电流效率、能耗及产品形貌方面都优于熔盐电解法和合金熔炼法，有良好的应用前景。

透氧膜；电解；电流；能耗；熔盐；LaNi5合金

AB5(A为稀土元素，B为金属镍)型稀土储氢合金广泛应用于储氢容器、传感器、镍氢电池等领域[1−3]。目前储氢合金的工业制备方法为合金熔炼法[4]，首先要采用传统方法提取纯金属，再经过高温熔炼、均匀化等一系列过程，存在流程长、污染重、成本高等缺陷，因此有必要开发新的节能高效的生产工艺。目前熔盐电解(fray-fathing-chen, FFC)法已成为研究热 点[5]，该方法是以金属氧化物为原料直接制备金属或合金的新工艺，具备短流程、绿色环保等优势，已制备的金属或合金包括Ti，Cr，Ni3Sn2，CeNi5和TbNi5[6−12]等。熔盐电解法的一个重要特点是电解电压受限(不能高于熔盐的分解电压)，因此，反应速率慢，效率低，要实现工业化面临很大困难。……