[发明专利]AB3型稀土-钐-镍储氢合金、负极、电池及制备方法

说明书

本发明公开了一种AB₃型稀土‑钐‑镍储氢合金、负极、电池及制备方法。该储氢合金的组成为RE_xSm_yNi_zMn_aAl_bM_c；RE选自除Sm以外的稀土金属元素中的一种或多种；M选自Cu、Fe、Co、Sn、V、W、Cr、Zn、Mo和Si元素中的一种或多种；x、y、z、a、b和c分别表示RE、Sm、Ni、Mn、Al和M的摩尔分数；x0，y≥0.1，x+y＝3；4≥a+b0；c≥0，9.5＞a+b+c+z≥7.8。本发明同时改善了储氢合金的最大放电容量、电化学活化性能和循环100次的容量保持率。

技术领域

本发明涉及一种AB₃型稀土-钐-镍储氢合金、负极、电池及制备方法。

背景技术

AB₃型储氢合金制备的电极材料具有容量高以及价格低廉等优点，使其受到越来越多的广泛关注。近年来，AB₃型储氢合金研究不断取得新进展，如何提高AB₃型储氢合金的电化学综合性能，对进一步提升我国在氢能技术领域的自主创新能力、为我国氢能发展提供技术储备具有重要意义。

CN104518204B公开了一种稀土-钇-镍系储氢合金RE_xY_yNi_z-a-bMn_aAl_bM_c；x＞0，y＞1.5，x+y＝3；12.5≥z≥8.5，3.5≥a+b＞0，3.0≥c＞0。通过提高钇的含量可以提高储氢合金的电化学性能，但难以保证各项性能均得到良好的改善。

CN101376941B公开了一种贮氢合金，具有式La_aM_(1-a)Ni_xCu_yFe_zCo_uMn_vAl_w表示的组成，0.5≤a≤0.8，2.6≤x≤3.2，0.5≤y≤0.9，0.1≤z≤0.2，0.05≤u≤0.1，0.4≤v≤0.6，0.2≤w≤0.4，4.8≤x+y+z+u+v+w≤5.3。该贮氢合金存在最高放电容量较低(326mAh/g以下)以及活化周期较长等缺陷。

CN104513925B公开了一种稀土系储氢合金RE_xY_yNi_z-a-bMn_aAl_b，x＞0，y≥2，x+y＝3；9.5＞z≥8.5；3.5≥a+b＞0。该储氢合金电池难以同时使电化学性能中的各项性能得到良好改善。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本申请的发明人进行了深入研究。本发明的一个目的在于提供一种AB₃型稀土-钐-镍储氢合金，其具有改进的最大放电容量、电化学活化性能和循环100次的容量保持率。本发明的另一个目的在于提供上述储氢合金的制备方法。本发明的再一个目的在于提供一种储氢合金负极。本发明的又一个目的在于提供一种电池。本发明采用如下技术方案实现上述目的。

一方面，本发明提供一种AB₃型稀土-钐-镍储氢合金，其具有式(1)表示的组成：

RE_xSm_yNi_zMn_aAl_bM_c (1)

其中，RE选自除Sm以外的稀土金属元素中的一种或多种；M选自Cu、Fe、Co、Sn、V、W、Cr、Zn、Mo和Si元素中的一种或多种；

其中，x、y、z、a、b和c分别表示RE、Sm、Ni、Mn、Al和M的摩尔分数；