[发明专利]一种含A2B7相的A5B19型Re-Mg-Ni系贮氢合金的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于贮氢合金材料技术领域，特别涉及一种贮氢合金的制备方法。

背景技术：

镍氢电池是一种高能绿色充电电池，其能量密度高、可快速充放电、循环寿命长，一直占据混合动力汽车电池市场的较大份额。为了适应高容量，高功率镍氢电池的发展趋势，亟需研究开发具有高容量、高循环稳定性和优良高倍率放电性能的镍氢电池负极材料。而目前商品型的AB₅型贮氢合金放电容量较低、高倍率放电性能较差，难以满足高容量、高功率动力电池的发展需求。

近年来，Re-Mg-Ni系贮氢合金作为镍氢电池负极材料因其较高的放电容量和优良的高倍率放电性能备受关注。Re-Mg-Ni系贮氢合金是由一定数目的[ReNi₅]和[ReMgNi₄]亚单元组成的晶胞沿c轴堆垛起来的超堆垛结构合金。堆垛亚单元数目的不同导致Re-Mg-Ni系贮氢合金分为不同类型：AB₃型，A₂B₇型和A₅B₁₉型。其中Re-Mg-Ni系A₂B₇型贮氢合金具有较高的放电容量，但是高倍率放电性能和循环稳定性有待改善。而Re-Mg-Ni系A₅B₁₉型贮氢合金表现出较好的高倍率放电性能和循环稳定性，但是其电化学放电容量有待提高。研究一种可以结合以上两者优点的贮氢合金，对开发高容量高功率镍氢电池负极材料具有重要意义。

2007年张法亮[F.L.Zhang,Y.C.Luo,D.H.Wang,R.X.Yan,L.Kang,J.H.Chen,Structure and electrochemical properties of La_2-xMg_xNi_7.0(x＝0.3–0.6)hydrogen storage alloys,J.Alloys Compd.439(2007)181.]报道了以A₂B₇为主相的La_1.5Mg_0.5Ni₇合金中出现少量AB₅相时，合金既保持了A₂B₇相的高容量特点，又具有了AB₅相的良好循环稳定性的优势。2012年王北平[B.P.Wang,Y.Z.Chen,Y.N.Liu,Structure and electrochemical properties of(La_1-xDy_x)_0.8Mg_0.2Ni_3.4Al_0.1(x＝0.0–0.20)hydrogen storage alloys,Int.J.Hydrogen Energy 37(2012)9082.]也发现含有A₂B₇和AB₅相的(La_1-xDy_x)_0.8Mg_0.2Ni_3.4Al_0.1(x＝0.05)合金具有较高的放电容量和良好的循环稳定性。但是目前还没有在A₅B₁₉型贮氢合金中引入A₂B₇相以提高其放电容量的研究。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种含A₂B₇相的A₅B₁₉型Re-Mg-Ni系贮氢合金的制备方法。本发明主要是采用粉末烧结的方法，通过改变粉末烧结所用前驱物的摩尔比，在A₅B₁₉型贮氢合金形成的过程中，生成少量具有高容量特点的A₂B₇相为第二相，制备出的含A₂B₇相的A₅B₁₉型Re-Mg-Ni系贮氢合金。

本发明的方法包括如下具体步骤：