[发明专利]长寿命储氢合金薄膜/镍箔复合电极材料的一体化制备在审
| 申请号： | 201910729393.2 | 申请日： | 2019-08-08 |
| 公开（公告）号： | CN110380011A | 公开（公告）日： | 2019-10-25 |
| 发明（设计）人： | 陈莹;杨春成;文子;赵明;蒋青 | 申请（专利权）人： | 吉林大学 |
| 主分类号： | H01M4/24 | 分类号： | H01M4/24;H01M4/28;H01M4/38;H01M10/30;C23C14/16;C23C14/34;C23C14/35 |
| 代理公司： | 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 | 代理人： | 朱世林 |
| 地址： | 130012 吉*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 复合电极材料 镍箔 溅射 储氢合金薄膜 一体化制备 长寿命 减小 制备储氢合金 合金粉末 氩气保护 基底 铸锭 薄膜 电化学反应 磁控溅射 工作压强 合金靶材 活性材料 溅射功率 接触电阻 金属元素 扩散距离 镍氢电池 速率提供 稀土元素 集流器 熔炼 内阻 制备 剪裁 合金 离子 清洗 | ||
1.一种长寿命储氢合金薄膜/镍箔复合电极材料的一体化制备方法，包括以下步骤：
a、合金准备：按照La0.6Ce0.3Y0.1Ni3.7Co0.75Mn0.3Al0.35的化学比例进行配料，在高纯氩气气氛中真空感应熔炼纯度≥99.5的镧、铈、钇、镍、钴、锰、铝，熔炼温度为1200-1400℃，得到具有较高冷却速度的合金铸锭，以提高合金的均匀性，再将铸锭在氩气保护气氛下热处理，热处理温度为950-1100℃，然后在氩气保护气氛中机械研磨得到粒径平均大小为45-55μm的储氢合金粉末；
b、靶材准备：将制得的储氢合金粉末压制成直径≤50mm，厚度≤3mm的靶材，用金属铟使之与铜背板绑定，制得磁控溅射用靶材；
c、基底准备：将镍箔剪裁至3.5cm×3.5cm，然后将镍箔依次按照丙酮-去离子水-3mol/L盐酸-去离子水-乙醇-真空干燥的顺序进行清洗干燥，最终得到溅射用基底；
d、薄膜制备：在氩气氛围保护下，设置工作压强为0.95-1.05 Pa，溅射功率为90-110W，溅射时间为2-6小时，基底温度为0-150℃，在基底上沉积具有不同厚度和表面形貌的储氢合金薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种长寿命储氢合金薄膜/镍箔复合电极材料的一体化制备方法，其特征在于，步骤a中熔炼得到合金熔体后快速冷却，冷却速度为由合金熔体温度降至合金锭或片低于500℃时的冷却时间≤1分钟。
3.根据权利要求1所述的一种长寿命储氢合金薄膜/镍箔复合电极材料的一体化制备方法，其特征在于，步骤a中将铸锭在氩气保护气氛下热处理，其中热处理的温度为950-1100℃，保温时间为5-15小时，结束后从设定的保温温度降低至500℃的时间≤5分钟。
4.根据权利要求1所述的一种长寿命储氢合金薄膜/镍箔复合电极材料的一体化制备方法，其特征在于，步骤b中所用的铜背板直径≤64mm，厚度≤2mm。
5.根据权利要求1所述的一种长寿命储氢合金薄膜/镍箔复合电极材料的一体化制备方法，其特征在于，步骤c中镍箔基底应清洗至表面光洁，无附着物。
6.根据权利要求1所述一种长寿命储氢合金薄膜/镍箔复合电极材料的一体化制备方法，其特征在于，步骤d中制得的储氢合金薄膜厚度≤1μm。
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