[发明专利]一种制备AB5-AB3复合合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金化学以及电化学研究领域，特别是AB₃型合金对AB₅型MlNi_3.5Co_0.6Mn_0.4Al_0.5储氢合金复合改性的方法。

背景技术

商业化的AB₅型混合稀土基合金作为Ni/MH二次电池的负极材料，充放电效率高、氢化/脱氢反应的压力低以及容易活化，但这类合金电极现在存在的技术难点主要是储氢容量太低，因而大大阻碍了合金的进一步发展和应用，如何提高AB₅型合金的放电容量是研究工作的当务之急。由于复合作用可以为储氢合金提供大量不同成分的颗粒界面和晶粒界面以及第二相等，对合金的储氢性能将产生一定的影响。制备复合储氢合金的方法主要包括机械合金化、熔炼法、烧结法和机械混合法等。将两种组分合金进行机械球磨处理是制备复合合金的重要方法，根据球磨程度的不同，可能产生表面合金化，也可能生成具有多相结构的复合合金。采用高容量的AB₃型合金对AB₅型储氢合金MlNi_3.5Co_0.6Mn_0.4Al_0.5进行复合改性的研究未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用高容量的AB₃型合金作为改性剂，与AB₅型合金球磨复合制备AB₅-AB₃复合合金的方法，即制备了MlNi_3.5Co_0.6Mn_0.4Al_0.5--xwt％Mm_0.89Mg_0.11Ni_2.97Mn_0.14Al_0.20Co_0.54(x＝0.1～10)复合合金，以提高AB₅型稀土系储氢合金MlNi_3.5Co_0.6Mn_0.4Al_0.5的放电容量。

具体步骤为：

(1)通过真空感应熔炼法分别制备AB₅型MlNi_3.5Co_0.6Mn_0.4Al_0.5(Ml为混合稀土，组成的重量百分比为：37.7％La、38.9％Ce、6.3％Pr和17.1％Nd)母体合金和作为改性剂的AB₃型合金Mm_0.89Mg_0.11Ni_2.97Mn_0.14Al_0.20Co_0.54(Mm为富La混合稀土，组成的重量百分比为：73.4％La、5.8％Ce、1.2％Pr和19.5％Nd)，上述两种合金锭分别机械粉碎后，以转速225～250转/分钟球磨30～60分钟，筛分200～300目的颗粒粉末用于复合合金的制备。

(2)将步骤(1)制得的两种合金按照重量百分比：MlNi_3.5Co_0.6Mn_0.4Al_0.5为90～99.9％和Mm_0.89Mg_0.11Ni_2.97Mn_0.14Al_0.20Co_0.54为0.1～10％的组成比例混合后，进行机械球磨获得复合合金，球料比为20∶1，转速200～300转/分钟，球磨时间控制为30～60分钟。

本发明对作为Ni/MH电池负极材料的AB₅型储氢合金进行复合改性，获得了具有较高放电容量、良好循环稳定性以及优异动力学性能的合金电极。

具体实施方式

实施例1：