[发明专利]Ni-MH电池用贮氢电极合金及其制备方法

说明书

本发明涉及Ni‑MH电池用贮氢电极合金及其制备方法，所述Ni‑MH电池用贮氢电极合金包括第一组分：Mg_12‑x‑yRE_xTi_yNi_10‑z‑mCo_zAl_m；其中，式中RE包括稀土元素钇，还至少包括镧、钐、钕、镨和铈中的一种，x、y、z、m为原子比，0.5x3，0.5y2，1z4，0m2。本发明的Ni‑MH电池用贮氢电极合金，在成分设计上采用多元稀土及钛部分替代镁以及用钴和铝部分替代镍，降低了合金氢化物的热稳定性，提高了合金在室温下的电化学吸放氢性能。同时，这种替代增加了合金的非晶形成能力，经快淬处理后，很容易获得纳米晶‑非晶结构，保证合金在室温下具有良好的电化学贮氢性能。

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Ni-MH电池用贮氢电极合金及其制备方法。

背景技术

Ni-MH电池由于其优良的性能被广泛地应用于小型电子设备及混合动力汽车，作为电池负极材料的稀土基AB₅型贮氢合金已经在中国及日本实现了大规模产业化。然而，近年来由于锂离子电池的迅猛发展，Ni-MH电池的使用空间越来越受到挤压，特别是在小型电子设备的应用领域，主要是由于AB₅型电极合金的电化学容量偏低(其理论电化学容量也只有372mAh/g)，因此，研究一种高容量的新型电极合金迫在眉睫。Mg₂Ni型合金其电化学理论容量高达1000mAh/g，就容量而言特别适合作为Ni-MH电池的负极材料。然而，由于这些材料的氢化物具有很高的热稳定性，导致它们的吸放氢动力学极差，传统工艺制备的Mg₂Ni型合金的电化学贮氢能力很差，电化学放电容量低于100mAh/g。此外，合金的电化学循环稳定性极差，远不能满足Ni-MH电池的使用要求。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种Ni-MH电池用贮氢电极合金。

本发明的Ni-MH电池用贮氢电极合金，所述Ni-MH电池用贮氢电极合金包括第一组分：Mg_12-x-yRE_xTi_yNi_10-z-mCo_zAl_m；其中，式中RE包括稀土元素钇，还至少包括镧、钐、钕、镨和铈中的一种，x、y、z、m为原子比，0.5x3，0.5y2，1z4，0m2。

本发明的Ni-MH电池用贮氢电极合金，在成分设计上采用多元稀土及钛部分替代镁以及用钴和铝部分替代镍，降低了合金氢化物的热稳定性，提高了合金在室温下的电化学吸放氢性能。同时，这种替代增加了合金的非晶形成能力，经快淬处理后，很容易获得纳米晶-非晶结构，保证合金在室温下具有良好的电化学贮氢性能。

另外，根据本发明上述实施例的Ni-MH电池用贮氢电极合金，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述Ni-MH电池用贮氢电极合金中，x＝2，y＝1，z＝2，m＝0.5。

进一步地，所述Ni-MH电池用贮氢电极合金，还包括第二组分，所述第二组分为催化剂Ni，且所述催化剂Ni的质量占所述Ni-MH电池用贮氢电极合金质量的50％。

本发明的另一个目的在于提出所述的Ni-MH电池用贮氢电极合金的制备方法。