[发明专利]Pr5Co19与PrNi5两相共存的Pr-Mg-Ni基储氢合金的制备方法

说明书

本发明提供了一种Pr₅Co₁₉与PrNi5两相共存的Pr‑Mg‑Ni基储氢合金的制备方法，在充满保护气体的环境下，先将前驱物PrMgNi4和PrNi5分别粉碎研磨并过筛，再将过筛后的PrMgNi4和PrNi5按摩尔比2.0～2.5：1混合；之后将混合粉末在一定压力下冷压制成小片，将小片采用镍金属带包裹焊接密封，之后将密封好的小片置于充有0.01～0.02MPa保护气体的真空管式炉中进行烧结处理；最后将烧结处理后的产物冷却至室温并经粉碎研磨——过筛制得。本发明方法，工艺简单可行，其制得的储氢合金活化性能较好。

技术领域

本发明涉及一种Pr₅Co₁₉与PrNi5两相共存的Pr-Mg-Ni基储氢合金的制备方法。

背景技术

储氢合金作为镍氢电池的负极材料，其电化学性能好坏直接影响着电池的容量、电性能等。较常使用的Pr–Mg–Ni基储氢合金，因其自身比较稳定导致合金电极在做电性能测试时活化很慢，为了充分活化，一般会增加充放电活化工序的时间工艺参数，这在一定程度上会增加生产成本。

发明内容

本发明旨在提供一种工艺简单可行、活化性能较好的Pr₅Co₁₉与PrNi5两相共存的Pr-Mg-Ni基储氢合金的制备方法。

本发明通过以下方案实现：

一种Pr₅Co₁₉与PrNi5两相共存的Pr-Mg-Ni基储氢合金的制备方法，按以下步骤进行：

Ⅰ在充满保护气体的环境下，先将前驱物PrMgNi4和PrNi5分别粉碎研磨并过筛，再将过筛后的PrMgNi4和PrNi5按摩尔比2.0～2.5：1混合；

Ⅱ将步骤Ⅰ得到的混合粉末在一定压力下冷压制成小片，将小片采用镍金属带包裹焊接密封，之后将密封好的小片置于充有0.01～0.02MPa保护气体的真空管式炉中进行烧结处理；

Ⅲ将步骤Ⅱ烧结处理后的产物冷却至室温并经粉碎研磨——过筛制得Pr₅Co₁₉与PrNi5两相共存的Pr-Mg-Ni基储氢合金。

所述步骤Ⅱ中的烧结处理工艺为：先将真空管式炉的温度依次升高至600～650℃、700～750℃和800～850℃，并分别在600～650℃、700～750℃、800～750℃下各保温1h，再将真空管式炉的温度升高至950℃并保温96～108h，真空管式炉的升温速率为5～10℃/min。

所述步骤Ⅰ中，前驱物PrMgNi4和PrNi5粉碎研磨后过筛的筛网目数为300目，过筛时间一般为20～30min；所述步骤Ⅲ中，烧结处理后的产物粉碎研磨后过筛的筛网为400目，过筛时间一般为20～30min。

所述步骤Ⅱ中，混合粉末冷压制成小片的压力为10～12MPa。

所述步骤Ⅰ和步骤Ⅱ中，保护气体为氮气、惰性气体中的一种。一般情况下，惰性气体包括氩气、氦气等。

本发明的Pr₅Co₁₉与PrNi5两相共存的Pr-Mg-Ni基储氢合金的制备方法，工艺简单可行、稳定，利用相间催化的作用来改善储氢合金的活化性能。本发明方法制备得到的储氢合金的活化性能较好，使用其制作成电池后，电池在充放电循环活化3次左右即可达到电池的最大放电容量，可缩短电池充放电活化时间，降低生产成本。

附图说明

图1为实施例1方法制得的储氢合金的Rietveld全谱拟合；