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      堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料及其制法的制作方法

      文檔序號:6806492閱讀:272來源:國知局
      專利名稱:堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料及其制法的制作方法
      技術領域
      本發(fā)明涉及電極用的儲氫合金材料,更確切地說是堿性蓄電池用的儲氫合金材料。
      近幾年來,MH-Ni電池以其電化學容量高,無污染,可以大電流放電,無記憶效應等特性而引起研究者們的極大關注。而其作為負極活性物質(zhì)的儲氫合金材料的選擇是關鍵技術之一。
      在目前,已開發(fā)的儲氫合金材料中主要有鈦系和稀土系兩大類。具有CaCu5型結(jié)構(gòu)的AB5型稀土系材料是應用的最為廣泛的儲氫材料之一。最早應用的LaNi5儲氫合金材料,其初始容量較高,但衰退的太快,100次充放電循環(huán)后,就衰減了40%。為了提高其化學循環(huán)穩(wěn)定性,J.J.Gwillesns[J.Less-CommonMet,129(1987)13],以Nd取代部分鑭,以鈷、硅或鋁取代其中部分的鎳而形成La0.8Nd0.2Co2.4 Si0.1 Ni2.5和La0.8 Nd0.2 Co2.4 Al0.1 Ni2.5的儲氫合金材料,而極大地改善了電化學循環(huán)壽命,經(jīng)1000次電化學循環(huán)后,僅衰減30%,但是,由于儲氫合金材料所使用的原料為純鑭、純釹,鈷的含量也高,因而使成本大大增高,限制了在工業(yè)上應用的可能性,H,Ogawa等人(Power Sources 12(1988),383],以富鈰混合稀土(Mm)來替代純鑭,研制出了MmNi3.55Co 0.75Mn0.4 Al0.3的儲氫合金材料,大大地降低了其制造成本,使其工業(yè)化成為可能。雷永泉等人(新型貯氫材料及其應用學術研討會論文匯編1990,12,天津P24)采用了富鑭混合稀土替代了純鑭形成了M1Ni3.45(CoMnTi)1.55的多元貯氫合金材料。
      中國專利文獻CN 1078827A介紹了一種氫鎳電池用的貯氫電極合金材料,它是一種以一定比例的富鑭混合稀土(Ml)與一定比例的富鈰混合稀土(Mm)來取代LaNi5中的鑭,用銅、鈷、鋁、錳來取代部分鎳而形成Ml1-xMmxNi5-y(CoAlMn)yCuz的貯氫電極合金材料,(Ml)為富鑭混合稀土,其中鑭47.4%,鈰3.3%,釹37.7%,釤<0.2%,其余為其他稀土。(Mm)為富鈰混合稀土,其中鑭25%、鈰48-50%、釹18%,鐠7-8%,余下為其他稀土,X=0.2-0.8,y=Co+Mn+Al=0.5-3.0,其中鈷≤0.8 Z=0.3-1.3,其電極容量(mAh/g)為250-274。
      目前,在混合稀土生產(chǎn)廠家中,由于某些條件的限制,不同廠家或同一廠家不同批號生產(chǎn)出的Mm、Ml(ml為富鑭混合稀土,Mm為富鈰稀土)中的四個主要稀土元素La、Ce、Pr、Nd的原子百分比均有較大的波動,由于這些成分的波動而引起了儲氫材料電化學性能的不穩(wěn)定,阻礙了其工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展。
      在研究AB5型儲氫合金材料的電化學循環(huán)衰退的機制時,發(fā)現(xiàn)儲氫合金材料在電化學吸放氫時,發(fā)生體積膨脹與收縮,使儲氫合金材料進一步粉化。由于儲氫合金材料的粉化加劇了電極表面的腐蝕,而導致電極容量的衰退。
      本發(fā)明的目的就在于研究出一種新的堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料,使得這種儲氫合金材料在其原料(Mm)、(Ml)中的四個主要稀土元素鑭、鈰、鐠、釹原子百分比有較大的波動時而不引起儲氫合金材料電化學性能的不穩(wěn)定,促進其向工業(yè)化生產(chǎn)的方向發(fā)展。
      本發(fā)明另一個目的就是使得生產(chǎn)出的儲氫合金材料不易粉化,有益于改善儲氫合金材料的電化學循環(huán)性能。
      本發(fā)明的再一個目的就是研制出制備本發(fā)明的堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料的方法,使這種方法簡單易行,產(chǎn)品成本低。
      本發(fā)明的一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料,由富鑭混合稀土(Ml)與富鈰混合稀土(Mm)的混合物、富鑭混合稀土(Ml)與另一種富鑭混合稀土Ml’的混合物。富鑭混合稀土(Ml)與金屬鑭La的混合物。富鈰混合稀土(Mm)與金屬鑭La的混合物其中的一種混合物所組成的Ml1-xMmx (或Ml1-xMl’x或Ml1-xLax或Mm1-xLax)(Niy Coz Mnu)5Cw的合金,其中0≤x≤1,0.6≤y≤0.9,0≤z≤0.2,0<u<0.15,y+z+u=1,C為Co,V,Cr,Al,F(xiàn)e,Ti,Zr或由這些元素組成的中間合金,0<w<0.2。
      本發(fā)明的一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金不再是AB5的化學計量配比,而是AB5Cx的非化學計量配比,由于采用了非化學計量配比,本發(fā)明的合金材料除以CaCu5結(jié)構(gòu)為主相外,還出現(xiàn)了第二相,這種第二相在晶界析出,由于這種晶界第二相的存在改善了合金材料大電流充放電的性能。
      當(Ml)、(Ml’)、(Mm)和金屬La作為制作本發(fā)明的堿性蓄電池負極用的儲氫合金原料時,采用不同的配比配制合金時,其中的La/(Ml1-xMmx)或(Ml1-xMl’x)或(Mm1-xLax)或(Ml1-xLax)會發(fā)生變化。為了以下的敘述方便令La/(Ml1-xMmx)或(Ml1-xMl’x)或(Mm1-xLax)或(Ml1-xLax)為E,所說的E為制備堿性蓄電池負極用的儲氫合金時,用各種稀土原料(其中La、Ce、Pr、Nd的原子百分數(shù)之和為100%)按一定配比所得的新的混合稀土中鑭的原子百分比。實驗表明,隨著E值的增大,其儲氫合金材料的電化學容量顯著地增大,當E值從42.6%增至49.98%時,其相應的電化學容量Cmax(mAh/g)從213.0升至271.7,而E值增至49.98%以后,隨著E值的增加,對于其化學容量已無顯著的影響,所以當E值在42.60%-49.98%的范圍內(nèi),E的微小變化就可以引起儲氫合金電化學容量的顯著變化??墒窃趯嶋H生產(chǎn)的混合稀土原料中,鑭原子百分比在42.60-49.98%的范圍內(nèi)的波動是經(jīng)??梢姷?,因此如果使用單一的混合稀土,很難保證儲氫合金性能的穩(wěn)定,很可能產(chǎn)生電化學容量的較大波動,所以E值在49.98-81.48為好。其E值又以50.55-62.96%為更佳。為了抑制儲氫合金的粉化,向儲氫合金材料中添加了Co,V,Cr,Al,F(xiàn)e,Ti,Zr或由這些元素組成的中間合金,實驗表明,添加適量Co,V4Fe,Ti,Zr,沒有造成儲氫合金電化學容量的較大的下降,而添加Cr,Al則引起了儲氫合金電化學容量的顯著下降,所以向儲氫合金材料中以添加Co,V4Fe,Ti,Zr為佳,又以添加Co、Ti為更佳。
      本發(fā)明的一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料的制備方法,按化學通式Ml1-xMmx(或Ml1-xMl’x或Ml1-xLax或Mm1-xLax)(Niy Coz Mnu)5Cw的組成(其中0≤x≤1,0.6≤y≤0.9,0≤z≤0.2,0<u<0.15,y+z+u=1,C為Co,V,Cr,Al,F(xiàn)e,Ti,Zr或由這些元素組成的中間合金,0<w<0.2),將需要量的各金屬元素,裝入熔煉爐中,抽真空,通入惰性氣體,在1400-1700℃的溫度下進行加熱熔煉,至所有金屬元素完全熔化后,再保溫適宜的時間,制成合金錠;所用的富鑭混合稀土其成分(原子百分比)為La45-85%,Ce4-30%;Pr5-20%;Nd10-40%,富鈰混合稀土其成分(原子百分比)為La25-30%,Ce45-55%,Pr5-20%,Nd10-20%。
      所用的熔煉爐為真空感應爐或電弧爐,抽真空至1Pa-1×10-2Pa為好,所通入的惰性氣體,以氬氣為佳,通入氬氣時,氬氣壓力保持在0.05-0.1Mpa,加熱熔煉后,保溫的時間隨著原料的總重量的多少而變化,原料總重量大保溫的時間就長,量小則保溫時間就可以縮短,保溫時間一般為0.3-120分鐘。熔煉成合金錠后可采用機械破碎法或氫化法將合金錠破碎至小于74μm(粒徑)的儲氫合金粉,又以破碎至20-70μm為佳。
      將儲氫合金粉與小于40μm的銅粉按1∶4(重量比)的比例相混合壓制成19毫米×14毫米×0.7毫米的塊狀試驗電極。
      在用非自耗式電弧爐熔煉時,為保證合金組分均勻,須要將扣式錠翻過重熔三次以上。
      本發(fā)明在實驗中采用了三種混合稀土作為配制合金的原料(實施例中也用這三種原料)在這三種混合稀土中,其主要稀土元素在其中所占的原子百分比列于表1中。
      表1混合稀土中主要稀土元素的原子百分比主要稀土元素的原子百分比%混合稀土種類La Ce Pr NdM1 52.87 27.26 5.4514.41Ml’ 47.08 4.3111.35 37.26Mm 27.22 50.52 5.7516.51電化學性能測試在常規(guī)的玻璃三電極實驗電池系統(tǒng)中進行,正極為燒結(jié)式氫氧化鎳電極,正極過量,參比電極為Hg/Hg0,電解質(zhì)為30%(重量百分數(shù))氫氧化鉀水溶液。
      電化學性能測試的項目包括放電容量,電化學充放電循環(huán)性能,各種倍率充放電性能。放電容量的測定采用恒電流(100mA/g)充放電的方法進行,放電截止電位為-0.6V(相對Hg/Hg0),以200mA/g的恒流充放電,進行電化學循環(huán)性能的測定,放電深度為100%,以100-800mA/g的恒流充放電,測定電極各種倍率充放電性能。
      本發(fā)明的一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料的優(yōu)點在于1. 由于采用了兩種混合稀土進行適當?shù)呐浔龋梢赃_到合金電化學容量與電化學循環(huán)穩(wěn)定性的最佳配合,并保持儲氫合金電化學性能的穩(wěn)定,當保持E值恒定時,既使采用不同的混合稀土配制合金時,合金中Ce,Pr,Nd含量的變化也不會造成合金性能的較大的變化。用本發(fā)明的儲氫合金材料制成的電池具有高的電化學容量,最大電化學容量可達300-320mAh/g,裝成AA型電池容量可達1350mAh,AAA型電池容量可達490mAh,并包裝成了35Ah的方形電池,用本發(fā)明的儲氫合金材料制成的電池有較長的電化學循環(huán)壽命,全充放電400次后,容量衰減<10%,裝成AA型電池,按IEC標準檢測壽命大于1000次,而且用本發(fā)明的儲氫合金材料制成的電池,具有優(yōu)良的大電流放電性能,又具有較好的低溫性能。
      2. 在本發(fā)明的非化學計量的儲氫合金中,適量地添加了Co,V,F(xiàn)e,Ti,Zr等元素,沒有引起容量的較大的下降,有的還引起了容量的增大,而又抑制了合金的粉化,改善了儲氫合金電化學循環(huán)性能。
      本發(fā)明的制備儲氫合金的方法,工藝簡單,操作方便,工藝穩(wěn)定,生產(chǎn)出的產(chǎn)品儲氫合金性能穩(wěn)定。


      圖1Ml0.8Ml’0.4(Ni0.74Co0.18Mn0.08)5Co0.1的電化學循環(huán)性能。
      橫坐標為循環(huán)次數(shù)(n/cycles),縱坐標為電化學容量C(capacity)MAh/g。
      圖2Ml0.6Ml’0.4(Ni0.74Co0.18Mn0.08)5Co0.1和MmNi3.5Co0.8Mn0.4al0.3各種倍率的放電性能,橫坐標為放電電流I,mA/g,1,0為Ml0.6Ml’0.4(Ni0.74Co0.18Mn0.08)5Co0.1,2,▲為MmNi3.5Co0.8Mn0.4Al0.3,縱坐標電化學容量C(capacity)mAh/g。
      圖3 Ml0.5Ml’0.5(Ni0.78Co0.14Mn0.08)5Ti0.05的電化學循環(huán)性能,橫坐標為循環(huán)次數(shù)(n/cycles),縱坐標為電化學容量C(Capacity)與最大電化學容量Cmax的比C/Cmax(%)。
      圖4 Ml0.5 Ml’0.5(Ni0.78Co0.14Mn0.08)5Ti0.05和MmNi3.5 Co0.8Mn0.4 Al0.3的不同倍率放電性能,橫坐標為放電電流I,mA/g,3.0為Ml0.5Ml’0.5(Ni0.78Co0.14Mn0.08)5Ti0.054,▲為MmNi3.5 Co0.8Mn0.4 Al0.3;縱坐標為電化學容量C(capacity)mAh/g。
      用以下非限定性實施例更具體詳細地來描述本發(fā)明,將有助于對本發(fā)明及其優(yōu)點的理解,本發(fā)明的保護范圍不受這些實施例的限定,本發(fā)明的保護范圍由權利要求來決定。
      實施例1本實施例的堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料的化學組成為Ml0.6Ml’0.4(Ni0.74Co0.18Mn0.08)5Co0.1。
      其制造方法為按化學式,將需要量的各金屬元素,裝入真空感應爐中,抽真空至1×10-2pa,通入氬氣,氬氣的壓力為0.07Mpa,于1500℃±50℃的溫度下進行加熱熔煉至所有金屬完全熔化后再保溫10分鐘,澆注成合金錠,用振磨機將熔煉好的儲氫合金磨成<74μm的合金粉末。將制出的儲氫合金粉與小于40μm的銅粉按1∶4(重量)的比例相混合壓制成19mm×14mm×0.7mm的塊狀樣,以此塊狀樣作為負極,以燒結(jié)氫氧化鎳塊為正極,30%(重量百分數(shù))的氫氧化鉀水溶液為電解液,放入H型電解槽中,構(gòu)成開口電池,放電容量的測定采用恒電流(100mA/g)充放電的方法進行,放電截止電位為-0.6V(相對于Hg/Hg0),以200mA/g的恒流充放電,作電化學循環(huán)性能的測定,放電深度為100%,以100-800mA/g的恒流充放電,測定電極各種倍率充放電性能,其初始電化學容量可以達到313.4mA/g,經(jīng)過330次全充放電后,其容量衰減率為11%(如圖1所示),平均每次全充放電循環(huán)容量下降率為0.033%,目前大量使用的儲氫合金MmNi3.5 Co0.8Mn0.4 Al0.3;其初始電化學容量為280mAh/g,經(jīng)過300次循環(huán)后,其容量衰減為40%,平均每次全充放電循環(huán)容量下降率為0.133%,Ml0.6Ml’0.4(Ni0.74CoO.18Mn0.08)5Co0.1與MmNi3.5 Co0.8Mn0.4 Al0.3的各種性能指標的對比如表2所示。
      表2 Ml0.6Ml’0.4(Ni0.74Co0.18Mn0.08)5Co0.1與MmNi3.5 Co0.8Mn0.4 Al0.3性能的對比儲氫合金Ml0.8Ml′0.4(Ni0.74Co0.18 Mn0.08)5Co0.1Cmax (mAh/g)C300/Cmax C800/C100*313.4 89% 85%MmNi3.5 Co0.8 Mn0.4 Al0.3Cmax(mAh/g) C300/Cmax C800/C100*280 60% 79***C800/C100為充放電電流分別為800mA/g與100mA/g時的放電容量比。**此值為C700/C95之比。
      Ml0.6Ml’0.4(Ni0.74Co0.18Mn0.08)5Co0.1的高倍率充放電性能得到了較大的提高,Ml0.6Ml’0.4(Ni0.74Co0.18Mn0.03)5Co0.1的C800/C100為85%,而MmNi3.5Co0.8Mn0.4Al0.3的C700/C95為79%,如圖2所示。
      實施例2本實施例的堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料的化學組成為Ml0.5Ml’0.5(Ni0.78Co0.14Mn0.08)5Ti0.05。其制造方法與實施例1基本相同,唯不同的是于1550℃±20℃的溫度下進行加熱熔煉,再保溫7分鐘。其初始電化學容量為310.78mAh/g,經(jīng)過215次全充放電循環(huán)后,僅衰減7%,如圖3所示,平均每次全充放電循環(huán)容量下降率為0.032%,該儲氫合金也有較好的高倍率放電性能,C800/C100為78%,與MmNi3.5Co0.8Mn0.4 Al0.3相當,如圖4所示。Ml0.5Ml’0.5(Ni0.7 8Co0.14Mn0.08)5Ti0.0 5,與MmNi3.5Co0.8Mn0.4Al0.3的各種性能指標對比如表3所示。
      表3 Ml0.5Ml’0.5(Ni0.7 8Co0.14Mn0.08)5Ti0.05,與MmNi3.5Co0.8Mn0.4Al0.3的性能對比儲氫合金Ml0.5Ml′0.5(Ni0.78Co0.14Mn0.08)5Ti0.05。
      Cmax(mAh/g) C200/Cmax C800/C100310.7893% 78%MmNi3.5Co0.8Mn0.4Al0.3Cmax(mAh/g) C200/Cmax C800/C100280 70% 79%**此值為C700/C95
      實施例3其制法與測試方法與實施例1相同,唯不同的是采用同樣的表觀原子比,配制出二種儲氫合金,而性能有所不同,所以制造儲氫合金時,應注意原料混合稀土中成分的變化。
      表4對于不同混合稀土采用同樣表觀原子比配制的儲氫合金的性能儲氫合金Ml0.6Mm0.4(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.1ECmax(mAh/g) C100/Cmax*42.6 213.097%Ml0.6Ml′0.4(Ni0.74Co0.18Mn0.08)5Co0.1E Cmax C100/Cmax*50.6 313.4 95%*C100/Cmax為電化學充放電循環(huán)100次后容量與最大容量之比實施例4其制法與測試方法與實施例1相同,唯不同的是采用不同混合稀土配制出的儲氫合金的E值保持恒定,其最大電化學容量值及經(jīng)100次電化學充放電循環(huán)后容量衰減率都極其相近,就是說只要保持E值恒定,合金中Ce,Pr,Nd含量的變化將不會造成儲氫合金性能的較大變化,見表5表5用不同混合稀土采用恒定的E值配制出的兩種儲氫合金的性能組成成份Ml0.5Ml′0.4(Ni0.76Co0.16Mn0.05)5Co0.1E Cmax(mAh/g) C100/Cmax50.55313.4 94.0%Ml0.01Mm0.09(Ni0.75Co0.15Mn0.08)5Co0.1E Cmax(mAh/g) C100/Cmax50.55318.4 95.0%制出的儲氫合金Ml0.6Ml’0.4(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5C0.01具有較好的電化學綜合性能,其初始的電化學容量為313.4mAh/g,經(jīng)過215次全充放電化學循環(huán)后,其容量衰減率為14%,平均每次全充放電循環(huán)容量下降率為0.065%,而目前大量使用的儲氫合金NmNi8.5Co0.8Mn0.4Al0.8其初始電化學容量僅為280mAh/g,經(jīng)200次循環(huán)后,其容量衰減率為16%,平均每次全充放電循環(huán)容量下降率為0.08%,Ml0.6Ml’0.4(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.1與MmNi8.5Co0.8Mn0.4Al0.8的各種性能指標對比如表6所示。
      表6 Ml0.6Ml’0.4(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.1與MmNi3.5Co0.8Mn0.4Al0.8的性能對比儲氫合金Ml0.5Ml’0.4(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.1Cmax(mAh/g)C200/Cmax C800/C100*313.4 86% 85%MmNi3.5Co0.8Mn0.4Al0.3
      Cmax(mAh/g)C200/CmaxC800/C100*28070% 79%***C800/C100為充放電電流分別為800mAh/g與100mAh/g時放電容量比。**此值為C700/C95之比。
      實施例5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15其制法與測試方法與實施例1相同,唯不同的是E值不同,結(jié)果見表7表7E值對儲氫合金電化學容量的影響儲氫合金 Ecmax(mAh/g)Ml0.6Ml’0.4(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.142.60 213.0Ml0.3Ml’0.7(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.148.82 213.4Ml0.4Ml’0.6(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.149.40 263.4Ml0.5Ml’0.5(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.149.98 271.7Ml0.6Ml’0.4(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.150.55 313.4Ml0.7Ml’0.3(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.151.11 315.2Ml0.95Ml’0.05(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.152.60 314.3La0.2Ml’0.8(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.157.66 318.2La0.8Ml’0.7(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.162.96 304.2La0.5Ml’0.5(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.173.54 303.5La0.65Ml’0.35(Ni0.76Co0.16Mn0.08)5Co0.181.48 305.7實施例16、17、18、19、20、21、22、23、24按化學通式的組分將各金屬元素按需要量,置于非自耗電弧爐中,并使E值均為49.98,抽真空至1Pa,通入氬氣,氬氣的壓力為0.08Mpa,于1600℃±20℃的溫度下進行加熱熔煉至所有金屬完全熔化,再保溫0.3分鐘。為了保證合金組分的均勻,要將扣式錠翻過重熔三次,用機械破碎法將儲氫合金錠破碎至小于74μm合金粉,采用與實施例1中相同的方法制成負極片,以燒結(jié)氫氧化鎳塊為正極,以30%(重量百分比)的氫氧化鉀水溶液為電解液,采用100mA/g的電流恒流充放電,放電截止電位為-0.6V(相對Hg/Hg0電極),表8中列出了各種添加元素對儲氫合金電化學容量的影響。
      表8各種添加元素對儲氫合金電化學容量的影響儲氫合金 Cmax(mAh/g)Ml0.5Ml′0.5(Ni0.78Co0.14Mn0.08)5Co0.1271.7Ml0.5Ml′0.5(Ni0.78Co0.14Mn0.08)5(V4Fe)0.03285.32Ml0.5Ml′0.5(Ni0.76Co0.14Mn0.08Cr0.02)5Cr0.1216.67Ml0.5Ml′0.5(Ni0.76Co0.14Mn0.08Al0.02)5Al0.1233.55Ml0.5Ml′0.5(Ni0.78Co0.14Mn0.06)5Ti0.05310.78Ml0.5Ml′0.5(Ni0.78Co0.14Mn0.06)5Ti0.1273.39Ml0.5Ml′0.5(Ni0.78Co0.14Mn0.08)5Zr0.05260.38Ml0.5Ml′0.5(Ni0.78Co0.14Mn0.08)5Zr0.1255.05MmNi3.5Co0.3Mn0.4Al03280.0
      權利要求
      1. 一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料,其特征是,由富鑭混合稀土(Ml)與富鈰混合稀土(Mm)的混合物、富鑭混合稀土(Ml)與另一種富鑭混合稀±(Ml’)的混合物,富鑭混合稀土(Ml)與金屬鑭La的混合物,富鈰混合稀土(Mm)與金屬鑭La的混合物其中的一種混合物所組成的Ml1-xMmx(或Ml1-xMl’x或Ml1-xLax或Mm1-xLax)(Niy Coz Mnu)5Cw的合金,其中0≤x≤1,0.6≤y≤0.9,0≤z≤0.2,0<u<0.15,y+z+u=1,C為Co,V,Cr,Al,F(xiàn)e,Ti,Zr或由這些元素組成的中間合金,0<w<0.2。
      2. 根據(jù)權利要求1的一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料,其特征是,令La/(Ml1-xMmx)或(Ml1-xMl’x)或(Mm1-xLax)或(Ml1-xLax)為E,所說的E為制備堿性蓄電池負極用的儲氫合金時,用各種稀土原料(其中La、Ce、Pr、Na的原子百分數(shù)之和為100%)按一定配比所得的新的混合稀土中鑭的原子百分比,其E為49.98~81.48%。
      3. 根據(jù)權利要求2的一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料,其特征是,E值為50.55-62.96%。
      4. 根據(jù)權利要求1的一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料,其特征是,C為Co、V4Fe、Ti、Zr。
      5. 根據(jù)權利要求4的一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料,其特征是,C為Co、Ti。
      6. 一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料的制備方法,其特征是,(1)按化學通式Ml1-xMmx(或Ml1-xMl’x或Ml1-xLax或Mm1-xLax)(Niy Coz Mnu)5Cw的組成,(其中0≤x≤1,0.6≤y≤0.9,0≤z≤0.2,0<u<0.1 5,y+z+u=1,C為Co,V,Cr,Al,F(xiàn)e,Ti,Zr或由這些元素組成的中間合金,0<w<0.2。將需要量的各金屬元素,裝入熔煉爐中;(2)抽真空,通入惰性氣體,在1400-1700℃的溫度下加熱熔煉,至所有金屬元素完全熔化后,再保溫適宜的時間;制成合金錠;(3)所用的富鑭混合稀土其成分(原子百分比)為La45-85%,Ce4-30%,Pr5-20%;Nd10-40%,富鈰混合稀土其成分(原子百分比)為La25-30%,Ce45-55%,Pr5-20%,Nd10-20%。
      7. 根據(jù)權利要求6的一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料的制備方法,其特征是,抽真空至1Pa-1×10-2Pa。
      8. 根據(jù)權利要求6的一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料的制備方法,其特征是,所通入的惰性氣體為氬氣,氬氣的壓力為0.0 5-0.1Mpa。
      9. 根據(jù)權利要求6的一種堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料的制備方法,其特征是,保溫時間為0.3-120分鐘。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及堿性蓄電池負極用的儲氫合金材料及其制法,本發(fā)明的儲氫合金由富鑭混合稀土(Ml)、富鈰混合稀土(Mm)或其與鑭的混合物其中的一種混合物所組成的Ml
      文檔編號H01M4/38GK1116777SQ9410808
      公開日1996年2月14日 申請日期1994年8月10日 優(yōu)先權日1994年8月10日
      發(fā)明者詹鋒, 蔣利軍, 鮑德佑, 秦光榮, 李耀權, 尉秀英 申請人:北京有色金屬研究總院
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