專利名稱：一種無鈷AB₅型貯氫合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稀土貯氫合金材料，特別涉及一種無鈷AB5型貯氫合金。

背景技術(shù)：
鎳氫電池以其較高的比能量、可快速充放電、無污染和循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。AB5型稀土系貯氫合金以其在室溫及常壓下可逆地吸放大量的氫，具有易活化、吸放氫反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，作為Ni/MH電池負(fù)極材料得到大量研究。為了提高Ni/MH電池的市場競爭力，降低貯氫合金的生產(chǎn)成本和提高合金的電化學(xué)性能，成為貯氫合金研究的主要方向。在典型的AB5型貯氫合金中，Co含量約占10％(質(zhì)量)，而其成本約占合金原材料總成本的40％左右。此外，國際市場上Co的價格一路攀升，這樣就對AB5型貯氫合金的性能/價格比提出了更高的要求。因此，低估和無鈷貯氫合金的開發(fā)成為科研工作者關(guān)注的課題。由于Co對AB5型貯氫合金的循環(huán)穩(wěn)定性具有關(guān)鍵性的作用，如何提高低估無鈷貯氫合金的電化學(xué)穩(wěn)定性，成為AB5型貯氫合金研究的焦點(diǎn)。中國專利03108016.2公布了一種ANi4.75-xBxMn1.25型無鈷貯氫合金，其中A為La或富La的混合稀土元素，B為Cu、Fe、Cr、Sn、Mo、Si中的任一種元素或其中一種以上的元素組合，0.1＜x＜0.6。與目前使用的普通貯氫合金(Co含量為10％)相比，元素鈷部分被Cu、Fe、Cr、Sn、Mo、Si取代，另一部分被元素Ni取代。合金的放電比容量達(dá)到310mAh/g，150次循環(huán)比容量保持率為90％。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明貯氫合金材料的成分組成為LaNiaCubMncAld，其中a＝1.5～3.0，b＝1.5～3.5，c＝0.05～0.3，d＝0.03～0.3。
本發(fā)明稀土系A(chǔ)B5型無鈷貯氫合金的A側(cè)由金屬La組成，其中元素Ce、Pr、Nd等以雜質(zhì)的形式存在；B側(cè)含有元素Ni、Cu、Mn和Al。
與中國專利03108016.2公開的貯氫合金相比，本發(fā)明的貯氫合金除了元素鈷被元素銅完全取代，元素鎳也部分被元素銅取代，貯氫合金的成本進(jìn)一步降低，同時貯氫合金的循環(huán)壽命得到提高。



圖1為實(shí)施例6貯氫合金的PCT曲線(45℃)。

具體實(shí)施例方式 根據(jù)合金成分比例配料，其中金屬La純度在99％以上，其他金屬純度在99.5％以上。將配好的原料置于真空快淬爐，抽真空至0.05Pa，然后通氬氣，壓力0.05MPa，熔煉并甩成0.05～0.1mm的合金片；合金片在850～1000℃下處理4小時，冷卻后，經(jīng)機(jī)械球磨制粉，過篩，得到粒度小于0.075mm的貯氫合金粉。
按照上述貯氫合金粉制備工藝，得到如表1組成的貯氫合金粉實(shí)施例1～8；比較例為中國專利03108016.2公布貯氫合金。
從圖1實(shí)施例6貯氫合金的PCT曲線可看出，本發(fā)明的貯氫合金具有較好的吸放氫性能，其45℃條件下的放氫平臺為0.012MPa。
表1貯氫合金組成原子比
將貯氫合金粉約0.2g，與羰基鎳粉以1∶3重量比均勻混合，在250MPa的壓力下制成直徑為15mm的圓片電極作負(fù)極，以燒結(jié)式氫氧化鎳電極(容量為1200mAh)作正極，電解液為6mol/L的KOH溶液，組裝成模擬電池，在室溫(25℃)條件下，以0.2C充放電測試貯氫合金粉的放電比容量，以2C充電，2C放電測試貯氫合金粉的大電流放電性能及循環(huán)壽命，以比容量衰至最大值的80％作為循環(huán)壽命試驗(yàn)的終點(diǎn)，結(jié)果見表2。
從表2可看出，本發(fā)明貯氫合金粉的放電容量與中國專利03108016.2的貯氫合金基本相當(dāng)，但其循環(huán)壽命得到了提高。在實(shí)施例6中，其放電比容量可達(dá)到309mAh/g，循環(huán)壽命達(dá)到411次。
表2貯氫合金放電性能

權(quán)利要求
1.一種無鈷AB5型貯氫合金，其特征是貯氫合金的成分組成為LaNiaCubMncAld，其中a＝1.5～3.0，b＝1.5～3.5，c＝0.05～0.3，d＝0.03～0.3。
全文摘要
一種無鈷AB5型貯氫合金。該貯氫合金的成分組成為LaNiaCubMncAld，其中a＝1.5～3.0，b＝1.5～3.5，c＝0.05～0.3，d＝0.03～0.3。貯氫合金除了元素鈷被元素銅完全取代，元素鎳也部分被元素銅取代，成本進(jìn)一步降低，同時貯氫合金的循環(huán)壽命得到提高。用于鎳氫電池的制備。
文檔編號H01M4/38GK101295784SQ20081002873
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者英 王, 肖方明, 唐仁衡, 能 彭, 盧其云 申請人:廣州有色金屬研究院