專利名稱：可用于高溫鎳氫電池的負(fù)極材料及其制備方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明屬于功能材料以及該材料的制備領(lǐng)域。特別適用于制備高溫鎳氫電池的負(fù)極材料。
背景技術(shù)：
目前鎳氫電池的一個(gè)重要用途是已被應(yīng)用在電動工具領(lǐng)域中，由于近年來無繩可充電的電動工具快速發(fā)展，給人們的工作帶來了極大的方便，因此人們對二次可充電的電池需求量也大大增加。在眾多二次電池中，鎳氫電池以其高容量、長壽命、無污染等優(yōu)異特性已成為許多電子產(chǎn)品的首選電池。目前在電動工具中使用的可充電電池主要是鎳鎘電池，但鎳鎘電池容量較低，又具有嚴(yán)重的環(huán)境污染，鎳氫電池可與鎳鎘電池的電壓互換，并有更高的電容量，因而將成為最佳的替代品?，F(xiàn)有技術(shù)中的鎳氫電池產(chǎn)品，在實(shí)際應(yīng)用中的主要問題是電池的容量隨著溫度的升高而有下降，與一般電子產(chǎn)品不同，電動工具在使用過程中要求大電流放電，另外為了縮短充電時(shí)間也要求鎳氫電池應(yīng)具有能大電流充電功能，而在大電流充、放電過程中消耗在電池內(nèi)阻上的能量就要增加，因而不可避免的要產(chǎn)生電池溫度的升高(通常要升高到40～55℃左右)，因此也就要求該負(fù)極材料在溫度升高時(shí)，材料本身的充、放電容量不下降或少下降，即該材料在寬溫度范圍應(yīng)具有高的充、放電容量和大的電流充、放電的能力。當(dāng)前人們正在努力開發(fā)電動汽車用的可充電鎳氫電池，電動汽車用可充電鎳氫電池同樣要求儲氫材料應(yīng)具有更好的大電流充、放電特性和高溫使用性能，并且比電動工具用電池性能的要求更為苛刻(充、放電電流更大、溫升更高)，所以對于在高容量的寬溫度范圍內(nèi)，使用大電流充、放電的鎳氫電池，其負(fù)極儲氫材料的成分設(shè)計(jì)與制備更顯關(guān)鍵。鎳氫電池主要是由氫氧化鎳正極、儲氫合金負(fù)極、隔膜、氫氧化鉀電解液所組成。整個(gè)電池的性能與每一部件的性能都息息相關(guān)。當(dāng)鎳氫電池處于高溫環(huán)境時(shí)，其正極氧氣生成反應(yīng)的過電位降低，導(dǎo)致正極的充電效率降低，同時(shí)負(fù)極中由于儲氫合金的平衡壓力增加，儲氫合金的吸氫量也降低，于是電池內(nèi)的氫分壓增加，該氫穿過隔膜進(jìn)入正極，加速了正極的容量降低，因此儲氫合金的高溫使用性能不僅影響著鎳氫電池的負(fù)極，而且也影響到正極的容量。為提高整個(gè)電池的高溫使用性能，可以分別改善氫氧化鎳正極(中國專利申請99116113.0)、儲氫合金負(fù)極和堿性電解液(中國專利申請00108386.4)及隔膜的高溫使用性能。中國專利申請99116113.0通過在Ni(OH)2正極中添加相對于Ni(OH)2重量為0.1-15wt％的鈦元素添加劑來改善鎳氫電池的高溫充電效率，但其所使用的溫度只在50℃左右，沒有更高的溫度數(shù)據(jù)介紹。中國專利申請00108386.4在電解液中加入鎢酸離子和鈉離子，以鎢酸離子存在的W元素被正極吸收，形成電化學(xué)穩(wěn)定的、覆蓋正極活性物質(zhì)粉末的薄膜。鈉離子在電池充放電循環(huán)中，可穿透正極活性物質(zhì)的晶格，使晶格發(fā)生應(yīng)變，這些都能提高電池在高溫環(huán)境下的充電效率，并有提高該電池的自放電性能等特點(diǎn)。另外中國授權(quán)發(fā)明專利ZL 97120151.X也是采用單輥法快速凝固噴制合金薄片，其冷卻輥表面線速度為31-45m/s，該冷卻速度較快，冷卻強(qiáng)度較大，對設(shè)備要求高，且還需要兩階段熱處理，工序多，工藝成本高。該專利只為解決常溫下的儲氫合金容量和循環(huán)壽命，并未考慮儲氫合金在更高溫度下的使用情況。
發(fā)明目的及內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種適用于在(30-80℃)高溫下，具有充、放電效率高，使用效果好，制備工藝簡單、經(jīng)濟(jì)的高溫鎳氫電池用負(fù)極材料及該材料的制備方法。
根據(jù)本發(fā)明的目的，我們對高溫鎳氫電池用負(fù)極材料的成分進(jìn)行了合理的調(diào)整，并結(jié)合單輥快淬的制備方法來獲取在(30-80℃)高溫下充、放電效率好的電池用負(fù)極材料，即儲氫合金。目前對于鎳氫電池而言，所用的負(fù)極材料主要是混合稀土MmNi5-型儲氫合金，合金容量一般在300mAh左右，為了提高負(fù)極儲氫合金的容量，目前正在開發(fā)的有Zr-基AB2型拉夫斯相合金、Ti-Zr基AB型合金和A2B型Mg2Ni鎂基合金，但由于活化慢或循環(huán)壽命差等原因除少部分AB2型合金外，其他合金均未達(dá)到實(shí)際應(yīng)用。
AB5儲氫合金是由易生成穩(wěn)定氫化物的元素A(如Mm，Ca，Zr)與其他元素B(如Ni，Al，Mn，Si，Zn，Cr，F(xiàn)e，Cu，Co等)組成的金屬間化合物，屬CaCu5型六方結(jié)構(gòu)，該類材料在吸氫后，氫是以原子態(tài)存在于合金晶格中的八面體和四面體間隙位置上，附圖1為其晶體結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2為氫原子在典型AB5儲氫合金LaNi5原子中的八面體和四面體間隙位置。當(dāng)該類材料在吸氫時(shí)，氫原子最初以間隙方式溶入金屬晶格內(nèi)，形成含氫量較低的α相固溶體，此時(shí)平衡氫壓PH2與固溶體H/M值的平方成正比。隨著吸氫量的增加，α相轉(zhuǎn)變?yōu)楹瑲淞扛叩摩孪唷?相轉(zhuǎn)變過程的氫壓力是一定值。當(dāng)α相都轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪嗪?，平衡氫壓繼續(xù)升高。儲氫合金吸放氫過程是一個(gè)相變的過程，并符合吉布斯相律，該過程通常都由壓力-濃度-等溫線(P-C-T曲線)來表示(見附圖3)，附圖3為儲氫合金的理想P-C等溫線(T1＜T2＜T3)。由附圖3可見，隨溫度升高P-C-T曲線平臺升高，氫分壓值增大，且平臺變短，這就意味著合金的可逆吸放氫容量隨溫度升高而降低。實(shí)際使用的儲氫合金吸收和放出的P-C等溫線表現(xiàn)出一些滯后現(xiàn)象，同時(shí)平臺有一些傾斜。儲氫合金的氫分壓與溫度的關(guān)系符合Van’t-Hoff方程，lnP=ΔHRT-ΔSR,]]>并在吸氫時(shí)放熱，放氫時(shí)吸熱。根據(jù)Van’t Hoff方程可知，在高溫下容量較好的儲氫合金，其高溫下的氫分壓必然相對較低，而生成氫化物的穩(wěn)定性則會提高。
鎳氫電池用儲氫合金混合稀土中的主要成分為La、Ce、Pr、Nd，由于鑭系元素具有鑭系收縮現(xiàn)象，由La到Nd原子半徑遞減，而類稀土金屬Y的原子半徑與Ce、Pr、Nd接近。當(dāng)增加小原子半徑的元素時(shí)，會使整個(gè)晶格體積減小，原子堆積更緊密，使得合金氫分壓增大，降低了儲氫合金的氫化物穩(wěn)定性，使合金高溫容量降低，尤其是Ce元素，對合金的氫化物的穩(wěn)定性影響最大，使吸放氫壓力平臺升高的能力由大到小依次為Ce＞Nd＞Pr，因此要提高儲氫合金的高溫性能，有必要降低合金中的Ce含量。另外AB5儲氫合金隨B側(cè)元素中的Ni元素減少，替換元素增加，尤其是Mn、Al等大原子元素的增加，晶格擴(kuò)大，就可得到氫分壓低的合金，合金內(nèi)氫化物的穩(wěn)定性則會增加，儲氫合金的高溫充、放電效率就會提高。因此本發(fā)明所提出的高溫鎳氫電池用負(fù)極材料成分組成(原子％)為A1B5，其特征在于組成高溫鎳氫電池用負(fù)極材料中的A為La、Ce、Pr、Nd、Y元素；B為Ni、Co、Mn、Al元素；該負(fù)極材料的具體成分分別為(重量％)La 14.7-23.1％；Ce 4.0-12.1％；Pr 1.0-1.8％；Nd 2.0-3.8％；Y 0.5-5％；Co 4.5-6.5％；Mn 6.5-8.5％；Al 0.6-1.8％；其余為Ni。由本發(fā)明所提出的高溫鎳氫電池用負(fù)極材料的其他特征還有A為鑭系稀土與類稀土元素，B為過渡族金屬元素，A∶B的原子％為(A)1(B)5。
根據(jù)本發(fā)明所提出高溫鎳氫電池用負(fù)極材料的制備方法，該方法是按設(shè)計(jì)者要求，先將原料配制好后再放入有氬氣保護(hù)的感應(yīng)爐中，進(jìn)行冶煉和鑄錠，然后采用現(xiàn)有技術(shù)的快淬設(shè)備將合金鑄錠制備成儲氫合金薄片，其特征是在快淬方法中的合金錠熔融噴吹溫度為1100-1300℃，噴吹鋼液充氣壓力為0.01-0.05Mpa，所充氣體為氮?dú)夂蜌鍤庵械娜我庖环N，噴嘴與冷卻輥之間的間距為0.2-0.45mm，冷卻輥旋轉(zhuǎn)的線速度為15-30m/s。本發(fā)明所用快淬設(shè)備的冷卻輥為水冷銅制冷卻輥，所制備出的儲氫合金產(chǎn)品為超細(xì)晶儲氫負(fù)極材料的薄片。
采用本發(fā)明所提出高溫鎳氫電池用負(fù)極材料和該負(fù)極材料的制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有適用溫度范圍寬，充、放電效率高，使用效果好，制備工藝簡單而且經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)品不需要再進(jìn)行熱處理等特點(diǎn)。另外本發(fā)明的鑄態(tài)合金在高溫充放電容量上也有所增加，但增加幅度不太明顯。而經(jīng)本發(fā)明快淬方法制備的合金，高溫(30-80℃)充、放電容量而有大大提高，其50℃時(shí)的電化學(xué)充、放電容量大于300mAh/g，70℃時(shí)充、放電容量達(dá)到250mAh/g以上，80℃時(shí)最高充、放電容量可達(dá)247mAh/g。因此將使得該負(fù)極材料應(yīng)用在高溫下會有更強(qiáng)的優(yōu)勢。


在本發(fā)明說明書中見，附圖1為AB5負(fù)極材料的晶體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為LaNi5負(fù)極材料中的氫以原子態(tài)存在于八面體和四面體的晶格間隙位置上的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為儲氫合金的理想P-C等溫線(T1＜T2＜T3)；附圖4為鑄態(tài)儲氫合金的高溫容量；附圖5為鑄態(tài)儲氫合金高溫后30℃時(shí)容量恢復(fù)性能；附圖6為快淬儲氫合金高溫性能；附圖7為快淬儲氫合金高溫后30℃時(shí)容量恢復(fù)性能；附圖8為本發(fā)明典型快淬合金與對比例合金高溫性能比較；附圖9為本發(fā)明典型快淬合金與對比例合金高溫容量百分比。其中附圖1中○為A原子，●為BI原子，o為BII原子；附圖8、9中序號7#為本發(fā)明選擇對比合金；序號12#為對比例合金；序號1 3#為對比例合金(市售)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1根據(jù)表1中合金(A)1(B)5各元素的重量百分比進(jìn)行配料，將配好的合金原料于氬氣保護(hù)的電弧爐中進(jìn)行熔煉并鑄錠，待得到鑄態(tài)儲氫合金后于室溫研磨成小于200目的合金粉待用。然后將小于200目的負(fù)極合金粉和鎳粉按1∶1的比例混合，并加入適量的聚乙烯醇溶液作為粘結(jié)劑，然后冷壓成直徑為(d＝15mm)的圓餅做為負(fù)電極使用，所用的正電極為與鎳氫電池相同的[Ni(OH)2-NiOOH]電極，正電極的容量設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)高于負(fù)電極的容量，以使負(fù)電極材料在充電時(shí)達(dá)到充分飽和，[Hg/HgO/6M KOH]為參比電極。在電極性能測試過程中，首先在30℃采用60mA/g的電流對儲氫負(fù)極材料進(jìn)行充分化成，化成制度如下采用60mA/g的電流充電400min，充電后停頓15分鐘，然后以60mA/g的電流放電到負(fù)電極電位相對于參比電極的電極電位為-0.5伏為止，再進(jìn)行下一輪充、放電循環(huán)。負(fù)極容量隨著化成的進(jìn)行容量將達(dá)到一個(gè)最大值，并且相對穩(wěn)定下來，則化成結(jié)束。該最大值即為材料在30℃下的儲氫容量，然后升高體系溫度，在30-80℃范圍內(nèi)采用相同的充、放電制度測試負(fù)極材料在不同溫度下的儲氫容量。
由表2可知，30℃時(shí)各鑄態(tài)合金容量基本相當(dāng)，但隨溫度升高，所有合金容量都逐漸降低，降低的幅度隨合金成分的不同而不同。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在1#-4#成分中的Y含量一定時(shí)，可采用Ce、Pr、Nd替換La，高溫充、放電效率有所下降，當(dāng)Ce含量增大時(shí)則容量下降最多。
合金成分由5#、1#、6#、7#、到8#，合金中Y含量從0.5wt％增加到4.5wt％，相應(yīng)的Ce含量由9.1下降到5.1，合金的高溫容量先增加后降低，Y含量為3.5wt％時(shí)高溫性能最好。這些含Y元素的合金與Y含量為0的對比例12#、13#相比，容量提高，溫度越高，容量提高的幅度越大，特別是較高溫度時(shí)，如80℃時(shí)容量可由152mAh/g(12#)提高到192mAh/g(7#)。
合金7#和9#、10#、11#比較可知，Mn、Al、Co含量增高有利于降低合金的氫分壓，提高合金的高溫充放電效率。但A1含量不宜過高，因?yàn)樗菀自诮饘俦砻嫔芍旅苎趸ぃ柚箽涞倪M(jìn)入，反而使合金容量下降。金屬Co價(jià)格較貴，目前的研究開發(fā)方向是低鈷儲氫合金，而且由對比例合金12#與13#的對比可知，即使增加Co的量到10.4wt％(13#對比例合金)，合金的高溫容量也增加不多。
綜上所述，鑄態(tài)混合稀土鎳基儲氫合金A1B5中Y元素的含量影響合金的高溫充、放電效率，特別是溫度較高時(shí)，充、放電效率表現(xiàn)出一定的提高。在本發(fā)明實(shí)施例中，序號1#-11#均為本發(fā)明的實(shí)施例，序號12#-13#為在本發(fā)明實(shí)施例中的對比例。
實(shí)施例2分別取表1中5#、1#、6#、7#、8#與對比例12#、13#部分合金鑄錠，放入快淬設(shè)備的感應(yīng)爐中進(jìn)行重熔，熔液在高速旋轉(zhuǎn)的銅制冷卻輥表面冷卻成薄片，其冷卻方法的工藝參數(shù)見表3，冷卻輥的線速度分別設(shè)定為12、18、24、30、36m/s。將獲得的快淬儲氫合金薄片和鑄態(tài)儲氫合金錠在室溫研磨成小于200目的合金粉。將所得鑄態(tài)樣品和不同冷卻速度的快淬樣品分別標(biāo)號如表3所示。再將小于200目的負(fù)極合金粉和鎳粉按1∶1的比例混合，并加入常規(guī)量的聚乙烯醇溶液作為粘結(jié)劑，然后冷壓成直徑為(d＝15mm)的圓餅做為負(fù)電極使用，所用的正電極為與鎳氫電池相同的[Ni(OH)2-NiOOH]電極，正電極的容量設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)高于負(fù)電極的容量，以使負(fù)電極材料在充電時(shí)達(dá)到充分飽和，[Hg/HgO/6M KOH]為參比電極。在電極性能測試過程中，首先在30℃下采用60mA/g的電流對儲氫材料進(jìn)行充分化成，化成制度如下采用60mA/g的電流充電400min，充電后停頓15分鐘，然后以60mA/g的電流放電到負(fù)極的電極電位相對于參比電極的電極電位為-0.5伏為止，再進(jìn)行下一輪充放電循環(huán)。負(fù)極容量隨著化成的進(jìn)行容量將達(dá)到一個(gè)最大值，并且相對穩(wěn)定下來，則化成結(jié)束，該最大值即為材料在30℃下的儲氫容量C30，然后升高體系溫度，在30-80℃范圍內(nèi)采用相同的充放電制度測試負(fù)極材料在不同溫度下的儲氫容量CT，并以30℃時(shí)的儲氫容量C30為基礎(chǔ)，計(jì)算高溫下負(fù)極材料的充放電效率R，R＝(CT/C30)*100％。高溫性能測試結(jié)束后，將三電極體系溫度降回到30℃，仍采用同樣的充放電制度測試負(fù)極材料高溫后的恢復(fù)性能。
表4為不同的快淬速度下的1#(Y含量為1.5wt％)合金與7#(Y含量為3.5wt％)合金及其鑄態(tài)合金的高溫容量?？梢钥闯?，成份相同、快淬速度不同的合金，隨著淬速增加(由12m/s到24m/s)，高溫性能逐漸提高，淬速繼續(xù)增加(由24m/s到36m/s)，高溫充、放電效率下降。與鑄態(tài)合金相比，所有快淬合金的高溫容量都有所提高。但快淬速度較低時(shí)，如12m/s，所得快淬薄帶平均厚度為105μm，結(jié)晶晶粒還較大，晶格應(yīng)變改善的不多，快淬速度太高，如36m/s，所得快淬薄帶平均厚度僅為35μm，晶粒極其細(xì)小，合金中出現(xiàn)了微晶、納米晶、非晶共存的結(jié)構(gòu)，非晶是不吸氫的，因此快淬速度過高或過低都會使容量降低?？梢姾辖鸪煞趾椭苽涔に嚄l件都是影響其高溫充、放電性能的因素，并且隨溫度增加影響越大。綜上所述，本發(fā)明合金快淬的優(yōu)選速度為24m/s。
表5為鑄態(tài)與快淬態(tài)不同Y含量的合金(Y含量為0.5-4.5wt％)與對比例合金12#和13#的高溫容量的比較。從表5中可見，不同Y含量合金快淬(24m/s)后，30℃時(shí)除7#(Y含量為3.5wt％)容量基本不變外，其余合金容量都較鑄態(tài)時(shí)降低。雖然各快淬合金隨溫度升高容量也與鑄態(tài)一樣降低，但在40～80℃范圍內(nèi)，各合金容量都較鑄態(tài)時(shí)增加，特別是溫度較高時(shí)，容量大大提高。表明快淬工藝生成的細(xì)小均勻的組織更有利于合金的高溫充、放電。同鑄態(tài)合金類似，快淬合金中除13#對比例市售合金外，其余合金隨Y含量由0wt％增加到3.5wt％，合金容量趨于增加，Y含量為4.5wt％時(shí)，容量降低。因此Y含量為3.5wt％的快淬合金(24m/s)具有最好的高溫容量性能，80℃時(shí)容量仍可達(dá)247mAh/g。
表6為不同Y含量儲氫合金在30℃時(shí)的容量恢復(fù)性能。數(shù)據(jù)表明，高溫容量測試后，體系溫度恢復(fù)到30℃，隨循環(huán)次數(shù)增加，合金容量都有所恢復(fù)。鑄態(tài)儲氫合金中，對比例13#市售合金容量恢復(fù)的最高。但采用快淬工藝后，所有合金的容量恢復(fù)性能都分別高于其鑄態(tài)合金，其中Y含量為3.5wt％和4.5wt％的快淬合金容量恢復(fù)的最高，并且高于對比例13#市售合金。
附圖4和附圖5為本發(fā)明鑄態(tài)合金1#、7#與對比例鑄態(tài)合金12#、13#在30-80℃條件下的容量和高溫后恢復(fù)到30℃下的容量恢復(fù)性能，可見小于70℃時(shí)，本發(fā)明2#和4#合金容量相差不多，略高于對比例鑄態(tài)合金6#、7。溫度升高到80℃，本發(fā)明4#合金容量降低最少而容量最高，其余合金容量相當(dāng)，但都降到了200mAh/g以下。但對比例7#市售合金容量恢復(fù)的最高，其余合金恢復(fù)的容量相對較低。
附圖6和附圖7為本發(fā)明快淬合金1#、7#與對比例快淬合金12#、13#在30-80C條件下的容量和高溫后恢復(fù)到30℃下的容量恢復(fù)性能，其快淬速度均為24m/s?？梢?，快淬后這些合金的容量差異加大，合金中Y的加入使合金的高溫性能優(yōu)勢明顯，在本發(fā)明中7#合金高溫容量性能最好?？齑愎に囈彩?#合金的容量恢復(fù)的最高，其余合金容量恢復(fù)相差不大，但這些合金的容量恢復(fù)性能都分別高于其鑄態(tài)合金。
附圖8和附圖9為本發(fā)明選擇的快淬合金與對比例合金的高溫性能比較及高溫容量百分比比較，快淬速度均為24m/s，其中高溫容量百分比p=CHC30×100%]]>在該式中H為不同的測試溫度，分別取值為30～80℃，CH即為不同溫度下的容量，C30即為30℃下的容量。很明顯，快淬合金的高溫容量都大大超過鑄態(tài)合金，因此快淬工藝有利于提高合金的高溫充放電性能，這與快淬工藝所獲得的均勻成分分布和細(xì)小晶粒組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。本發(fā)明的負(fù)極材料成分與制備方法中，優(yōu)選快淬合金7#(Y含量為3.5wt％)的高溫性能最好。由附圖9可知，隨溫度升高，尤其當(dāng)溫度超過60℃后，鑄態(tài)對比例12#和13#合金容量下降最多，其次是鑄態(tài)7#含Y合金?？齑愫辖鸬母邷厝萘肯陆当壤^少，80℃時(shí)，對比例12#的高溫容量百分比由鑄態(tài)時(shí)的48.5％升高到快淬合金的68.4％，對比例13#由鑄態(tài)時(shí)的53.3％升高到67.2％，而本發(fā)明優(yōu)選合金7#由鑄態(tài)時(shí)的57.8％升高到快淬態(tài)時(shí)的74.2％。
綜上所述，采用快淬制備工藝制備含類稀土金屬Y的儲氫合金，可得到高溫性能良好的適合高溫鎳氫電池使用的負(fù)極材料。該材料在30～80℃范圍內(nèi)，具備較高的充、放電容量，大大高于市售儲氫合金，其50℃時(shí)的電化學(xué)充、放電容量大于300mAh/g，70℃時(shí)容量達(dá)到250mAh/g以上，工藝簡單可靠，不需熱處理。
表1本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的成分比較(wt％)

表2鑄態(tài)儲氫合金在不同溫度下的放電容量(mAh/g)

表3 不同工藝條件的合金樣品號

表4 不同冷卻條件下合金的高溫容量(mAh/g)

表5不同Y含量儲氫合金在不同溫度下的放電容量

表6 不同Y含量儲氫合金高溫后30℃時(shí)的容量恢復(fù)性能

權(quán)利要求
1.一種高溫鎳氫電池用負(fù)極材料，該負(fù)極材料的成分組成(原子％)為A1B5，其特征在于組成高溫鎳氫電池用負(fù)極材料中的，A為La、Ce、Pr、Nd、Y元素；B為Ni、Co、Mn、Al元素；該負(fù)極材料的具體成分分別為(重量％)La 14.7-23.1％；Ce 4.0-12.1％；Pr 1.0-1.8％；、Nd 2.0-3.8％；Y 0.5-5％； Co 4.5-6.5％；Mn 6.5-8.5％；Al 0.6-1.8％；其余為Ni。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述負(fù)極材料，其特征在于A為鑭系稀土與類稀土元素組合，B為過渡族金屬元素組合，A∶B的原子％為(A)1(B)5。
3.一種高溫鎳氫電池用負(fù)極材料，該負(fù)極材料的制備方法是按設(shè)計(jì)者要求，將原料配制好后再放入有氬氣保護(hù)的感應(yīng)爐中進(jìn)行冶煉和鑄錠，然后采用現(xiàn)有技術(shù)的快淬設(shè)備將合金鑄錠制備成儲氫合金薄片，其特征是在該快淬方法中的合金錠熔融噴吹溫度為1100-1300℃，噴吹鋼液充氣壓力為0.01-0.05Mpa，噴嘴與冷卻輥之間的間距為0.2-0.45mm，冷卻輥旋轉(zhuǎn)的線速度為15-30m/s。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述負(fù)極材料的制備方法制備方法，其特征在于噴吹鋼液的所充氣體為氮?dú)夂蜌鍤庵械娜我庖环N。
全文摘要
本發(fā)明屬于功能材料以及該材料的制備領(lǐng)域。特別適用于制備高溫鎳氫電池的負(fù)極材料。該負(fù)極材料的組成(原子％)為A
文檔編號C22C1/00GK1487609SQ0315395
公開日2004年4月7日 申請日期2003年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月25日
發(fā)明者李蓉, 吳建民, 周少雄, 蓉 李 申請人:鋼鐵研究總院