CN1033654C - 一种贮氢电极合金 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种氢镍电池用贮氢电极合金，它是以一定比例的富镧的稀土M1与一定比例的富铈的稀土Mm所组成的合金来取代LaNi5中的镧，用铜、钴、铝、锰等来取代部分镍所构成的合金。

Description

一种贮氢电极合金
本发明属于贮氢电极合金
常用的氢镍电池用贮氢材料主要有钛系和稀土系两大类，其中钛系贮氢合金由于其活化性能和动力学性能较差，特别是快速放电时其电压下降很快，因而影响了应用。日本开发了稀土系贮氢电极合金，对上述缺点有所克服，但其中钴含量较高，特别近年来钴价上涨幅度很大，使合金成本升高，因此人们希望能降低钴含量及合金价格。以含钴较少的日本专利MmNiaCobAlxMy系合金“水素吸藏合金电极”为例，(1989年6月27日，日本公开特许公报[A]，平1-162741)，其中Mm代表富铈的混合稀土元素(铈：45％，镧：30％，钕：5％，其他稀土元素20％)，3.0≤a≤3.4，0.8≤b≤1.2，0.1≤x≤0.3，0.5≤y≤0.7。从中可见，钴的含量仍然较高，此外，该合金系还存在贮氢电极容量及循环寿命均偏低等缺点。
本发明的目的，在于克服上述贮氢电极合金的缺点，从而提供一种具有较低含钴量，并可进一步提高贮电容量和循环寿命的贮氢合金。
本发明通过以下配方得以实现。
Ml1-xMmxNi5-y(CoAlMn)yCuz合金系。
其中：Ml--富镧的混合稀土，其中镧：46～52％，铈：1～5％，钕：35～40％，镨：10～13％，钐：＜2％，余下为其他稀土。
Mm-富铈的混合稀土，其中镧：23～27％，铈：46～52％，钕：16～20％，镨：5～10％，余下为其他稀土。
x＝0.2～0.8
y＝0.5～3.0，其中Co≤0.8
z＝0.3～1.3
本发明是用一定比例的富镧混合稀土Ml与一定比例的富铈的混合稀土Mm所组成的合金来取代LaNi5中的镧，这可调节合金的吸放氢的平台压力，提高其贮氢贮电容量，同时用铜、钴、铝、锰来取代部分镍所构成的合金，特别是加入适量的铜，降低了钴的含量，可提高合金的循环寿命。
例如，Mm0.6Ml0.4Ni3.9(CoAlMn)1.1Cu0.5其贮电容量可达274mAh/g，循环寿命超过1000次。
当合金的其他成份相同时，用Ml1-xMmx替代部分Mm可明显提高其贮电容量，以Mm0.6Ml0.4Ni3.4(CoAlMn)1.6Cu0.5合金为例，其贮电容量比合金MmNi3.4(CoAlMn)1.6Cu0.5的贮电容量提高10％，由220mAh/g提高到240mAh/g。
表一为本发明一些贮氢合金的实例表一Ml1-xMmxNi5-y(CoAlMn)yCuz合金成分对贮氢性能的影响
    元素在分子式中的原子数   电极容量(mAh/g) 循环寿命
    Mm     Ml     Ni     (Co+Al+Mn)  Cu
    0.6    0.4    3.9    1.1         0.50.6    0.4    3.5    1.5         0.50.8    0.2    3.7    1.3         0.50.4    0.6    3.7    1.3         0.50.2    0.8    3.7    1.3         0.5     274258251256250  ＞1000次＞1000次＞1000次＞1000次＞1000次
用本合金系合金已制成近万支AA型及AAA型氢镍电池，其室温及-18℃用0.2C和1C放电性能及快速充电性能，皆符合镉-镍电池IEC国际标准，其循环寿命均大于1000次。
本发明的贮氢电极合金具有容量高，循环寿命长，成本低等优点，而且应用范围广，可用于制造各种不同用途和型号的民用及工业用氢镍电池的负极，以及用作加脱氢催化剂等，具有很大的经济效益。

Claims (1)

1.一种用于制造氢镍电池负极的贮氢合金，其特征在于是由富镧的稀土Ml与富铈的稀土Mm所组成的Ml1-xMmxNi5-y(CoAlMn)yCuz系合金。
其中：Ml-富镧的混合稀土，其中镧：46～52％，铈：1～5％，钕：35～40％，镨：10～13％，钐：(2％，余下为其他稀土。
Mm-富铈的混合稀土，其中镧：23～27％，铈：46～52％，钕：16～20％，镨：5～10％，余下为其他稀土。
x＝0.2～0.8
y＝0.5～3.0，其中Co≤0.8
z＝0.3～1.3
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