[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

摘要

本发明涉及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。通过磁控溅射制备储氢合金薄膜/镍箔复合电极材料，步骤如下：a、在氩气保护条件下，熔炼稀土元素和其他金属元素，获得其铸锭，再将铸锭在氩气保护下制成合金粉末；b、将合金粉末压成溅射用合金靶材；c、剪裁并清洗溅射用镍箔基底；d、设置工作压强、溅射功率、溅射时间和基底温度进行溅射，制备储氢合金薄膜。所制备的复合电极材料，有效减小了电子/离子的扩散距离、增大了合金的比表面积，减小了活性材料与集流器之间的接触电阻，更实现了长寿命储氢合金薄膜/镍箔复合电极材料的一体化制备。本发明为减小镍氢电池的内阻和提高电化学反应速率提供了新方法和思路。

主权项

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La_0.6Ce_0.3Y_0.1Ni_3.7Co_0.75Mn_0.3Al_0.35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90‑110 W，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。