CN114959335B - 镁铅系合金材料、制备方法及电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁铅系合金材料、制备方法及电池，该制备方法包括：S1：将镁粉和铅粉按合金设计的比例混合均匀，得到混合粉末。S2：将所述混合粉末倒入模具中，进行第一次压实。S3：将第一次压实后的混合粉末在所述模具中进行第二次压实，并将模具携带所述混合粉末在压紧状态和保护气体氛围的条件下，进行烧结，得到镁铅合金锭坯。S4：当镁铅合金锭坯的致密度≥99.5％时，进行退火、成型，得到镁铅系合金材料。采用粉末冶金技术烧结镁铅系合金材料，以镁粉和铅粉为原料，并且设置合适的烧结条件，从而获得成分、组织控制均匀的镁铅系合金材料。而且，可以精确控制合金成分，方便调控材料的显微组织。

Description

镁铅系合金材料、制备方法及电池

技术领域

本发明涉及电池负极材料领域，特别是涉及镁铅系合金材料、制备方法及电池。

背景技术

镁合金作为电池负极材料，具有电位负、放电活性强、能量密度高、电容量大、密度小及产物无污染等优点，可以有效应用在水激活燃料电池和空气电池等领域。镁铅(Mg-Pb)系合金材料是在镁基体中添加元素铅(Pb)，提高负极在放电过程中的电极电位，并可以抑制自腐蚀析氢，从而提高镁合金负极的电流效率，提升整体电池的放电电压和化学活性，从而得到放电性能优良的镁合金负极材料。

针对镁铅合金系合金材料，相关技术是采用熔盐电解共沉积法制备镁铅合金系合金材料。该方法是按照镁铅合金系合金材料中镁和铅的质量比，配置镁盐和铅盐的混合原料，控制混合原料中的镁离子和铅离子放电所需的法拉第电量与电解混合原料的电解电量的相对误差，得到镁铅合金系合金材料。该方法很难精确控制镁铅合金中的元素含量，而且杂质含量高，很难实现工业上的应用。

此外，可以采用熔炼铸造方法制备镁铅合金，将金属镁和铅熔化成液相，但是，因为镁的密度1.78g/cm³，铅的密度11.34g/cm³,两者相差近10倍，因此当两种金属液相混合时，由于铅的密度大，会很快沉到坩埚底部，从而造成金属铸锭的成分产生严重的宏观偏析，无法获得成分均匀的合金铸锭。

发明内容

基于此，有必要针对熔盐电解共沉积法制备镁铅合金系合金材料存在严重的宏观偏析的问题，提供一种镁铅系合金材料、制备方法及电池。

本申请第一方面，提供一种镁铅系合金材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将镁粉和铅粉按合金设计的比例混合均匀，得到混合粉末。所述镁粉的粒度为30～100μm，所述铅粉的粒度为10～70μm。

S2：将所述混合粉末倒入模具中，进行第一次压实。

S3：将第一次压实后的混合粉末在所述模具中进行第二次压实，并将模具携带所述混合粉末在压紧状态和保护气体氛围的条件下，进行烧结，得到镁铅合金锭坯。所述烧结的条件为：从室温升温到300℃，加压到20MPa，保温保压0.5～8h，然后降温，待温度降至50℃以下时，卸除压力并停止保护气体。

S4：当所述镁铅合金锭坯的致密度≥99.5％时，进行退火、成型，得到所述镁铅系合金材料。

可选地，在步骤S1中，所述镁粉和所述铅粉的质量比为(80～99)：(1～20)。

可选地，在步骤S2中，所述第一次压实的压力为20MPa。

可选地，还包括：

当所述镁铅合金锭坯的致密度＜99.5％时，重复所述S2步骤和S3步骤直至所述镁铅合金锭坯的致密度≥99.5％。

可选地，所述退火部步骤包括：

将所述镁铅合金锭坯放置于退火设备，在温度200～300℃下，放置12h，然后将温度提升到300～350℃，放置12h，随所述退火设备冷却。

可选地，所述成型步骤包括：

将退火后的镁铅系合金材料在200～300℃保温0.5～3h后进行挤压成型，其中，挤压比在8～50之间。或

将退火后的镁铅系合金材料在300～400℃保温0.5～3h后进行热轧成型，其中，轧制变形量在10％～30％之间。

可选地，还包括：

将成型后的镁铅系合金材料进行热处理，热处理温度为100～300℃。

可选地，步骤S1中还包括附加金属粉，所述附加金属粉包括铝粉、锡粉、锌粉中的至少一种，所述附加金属粉的粒度为10～150μm，所述镁粉和所述附加金属粉的质量比为(80～99)：(1～20)。

本申请第二方面，提供一种上述制备方法制备的镁铅系合金材料。

本申请第三方面，提供一种电池，包括壳体、正极以及负极，所述壳体内有电解质溶液，所述正极与所述电解质溶液接触，所述负极与所述电解质溶液接触，所述负极包括上述的镁铅系合金材料。

上述镁铅系合金材料的制备方法，采用粉末冶金技术烧结镁铅系合金材料，以镁粉和铅粉为原料，并且设置合适的烧结条件，因而可解决在合金熔炼铸造时镁铅合金形成的严重宏观偏析的技术问题，从而获得成分、组织控制均匀的镁铅系合金材料。而且，可以精确控制合金成分，方便调控材料的显微组织。此外，粉末冶金方法工艺流程短、操作简单、尤其是可以近净成形，可以提高镁铅系合金材料的成品率，减少能源消耗。

附图说明

图1是本发明实施例1烧结制备的达标Mg-Pb合金锭坯外形图；

图2是本发明实施例1制得的达标Mg-Pb合金锭坯的微观组织图；

图3是本发明实施例1制得的达标Mg-Pb合金锭坯挤压后的显微组织图；

图4是是本发明实施例1制得的达标Mg-Pb合金锭坯成型后的显微组织图；

图5是是本发明实施例2制得的达标Mg-Pb-Al合金锭坯挤压后的显微组织图；

图6是是本发明实施例3制得的达标Mg-Pb-Al-Zn合金锭坯挤压后的显微组织图；

图7是本发明对比例1的合金锭坯挤压态镁合金的金相组织图；

图8是实施例1、2、3和对比例1中得到的Mg-Pb-X负极材料在45mA/cm²电流密度下放电性能曲线图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

发明人发现熔盐电解共沉积法制备镁铅合金系合金材料存在很难精确控制合金元素含量，而且杂质含量高，很难实现工业上应用的问题，经进一步研究发现，熔炼铸造法制备镁铅合金，将金属镁和铅熔化后铸造，得到镁铅合金，但是，因为镁的密度1.78g/cm³，铅的密度11.34g/cm³,两者相差近10倍，因此当两种金属熔化成液体时，铅由于密度大会很快沉到坩埚底部，从而造成金属铸锭的成分产生严重的宏观偏析，无法获得成分均匀的合金铸锭。

鉴于此，本申请实施例提供一种镁铅系合金材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将镁粉和铅粉按合金设计的比例混合均匀，得到混合粉末；所述镁粉的粒度为30～100μm，所述铅粉的粒度为10～70μm。

S2：将所述混合粉末倒入模具中，进行第一次压实。

S3：将第一次压实后的混合粉末在所述模具中进行第二次压实，并将模具携带所述混合粉末在压紧状态和保护气体氛围的条件下，进行烧结，得到镁铅合金锭坯；所述烧结的条件为：从室温升温到300℃，加压到20MPa，保温保压0.5～8h，然后降温，待温度降至50℃以下时，卸除压力并停止保护气体。

S4：当所述镁铅合金锭坯的致密度≥99.5％时，进行退火、成型，得到所述镁铅系合金材料。

在步骤S1中，根据镁铅系合金材料中镁元素和铝元素的设计的比例将镁粉和铅粉通过搅拌等方式混合。为了加强混合效果，可将二者的粉末在三维混料机中进行混合，例如混合5小时。镁粉的粒度为30～100μm，铅粉的粒度为10～70μm。该条件下可在一定程度上，保证镁粉和铅粉混合均匀，使得镁铅系合金材料中，成分、组织控制均匀。

在步骤S2中，模具可采用耐高温且不易与镁铅系合金材料粘连的材质，如石墨模具等。对模具进行第一次加压使得混合粉末相对较为紧实和致密，使混合粉末初步被压实。

卸除压力后，释放混合粉末之间的气体，降低镁铅系合金材料中的空隙率，使得镁铅合金锭坯较为致密，使得镁铅系合金材料组织致密均匀。

在步骤S3中，可将压头压在石墨模具上，利用压头的重力对放置在石墨模具中的混合粉末进行第二次压实，即利用压头进行压紧。然后连同模具和压头一起，放置在烧结设备如真空热压烧结机上，使得模具在烧结过程中保持压紧状态。在真空热压烧结机中，充满保护气体，如惰性气体氩气，保证氩气的压力值≥1个大气压，使模具和混合粉末均得到保护气体保护。

待充满保护气体后，对装有混合粉末的模具进行升温和加压，其中温度从室温升温到300℃，加压到20MPa，在该温度下保温保压0.5～8h。优选地，按每分钟1～10℃升温速率进行升温。

降温时，待温度降至50℃以下后，卸除压力并停止氩气保护，将模具从真空烧结机中取出。模具中为镁铅合金锭坯。优选地，按每分钟1～10℃降温速率进行降温。

由于烧结温度低于镁和铅的熔点，因此合金锭坯不会发生熔化，镁粉和铅粉保持固体状态，仍旧处于混合均匀的状态，从而避免了镁液和铅液因密度相差悬殊，在合金熔炼铸造时镁铅合金形成的严重宏观偏析的问题。

在步骤S4中，可测量镁铅合金锭坯的致密度，当致密度超过99.5％时，可认为镁铅合金锭坯烧结成功，否则可以将镁铅合金锭坯重新放置回模具中，重复S2，S3的步骤数次，就可以确保镁铅合金锭坯的致密度。将致密度合格的镁铅合金锭坯进行退火，然后可以根据最终使用需求，挤压或轧制成棒材、片材或型材，得到所述镁铅系合金材料。

上述镁铅系合金材料的制备方法，采用粉末冶金技术烧结镁铅系合金材料，以镁粉和铅粉为原料，并且设置合适的烧结条件，因而可解决在合金熔炼铸造时镁铅合金形成的严重宏观偏析的技术问题，从而获得成分、组织控制均匀的镁铅系合金材料。而且，可以精确控制合金成分，方便调控材料的显微组织。此外，粉末冶金方法工艺流程短、操作简单、尤其是可以近净成形，可以提高镁铅系合金材料的成品率，减少能源消耗。

可选地，在步骤S1中，所述镁粉和所述铅粉的质量比为(80～99)：(1～20)。

可选地，在步骤S2中，所述第一次压实的加压的压力为20MPa。

可选地，还包括：

当所述镁铅合金锭坯的致密度＜99.5％时，重复所述S2步骤和S3步骤直至所述镁铅合金锭坯的致密度≥99.5％。

如若进行一次步骤S2步骤和S3时，无法使得镁铅合金锭坯的致密度达标时，通常重复所述S2步骤和S3步骤1～2次，可使镁铅合金锭坯的致密度≥99.5％。

可选地，所述退火部步骤包括：

将所述镁铅合金锭坯放置于退火设备，在温度200～300℃下，放置12h，然后将温度提升到300～350℃，放置12h，随所述退火设备冷却。

可选地，所述成型步骤包括：

将退火后的镁铅系合金材料在200～300℃保温0.5～3h后进行挤压，挤压成型，其中，挤压比在8～50之间；或

将退火后的镁铅系合金材料在300～400℃保温0.5～3h进行热轧，热轧成型，其中，轧制变形量在10％～30％之间。

可选地，还包括：

将成型后的镁铅系合金材料进行热处理，热处理温度为100～300℃。这样处理的镁铅系合金材料可以满足电池放电性能要求，可以用作电池用的镁铅合金负极。

上述实施例中，镁铅系合金材料为镁铅合金，在其他实施例中，在镁铅合金基础上，可以加入第三或者第四组元的合金元素。如还可以包括以下步骤：

步骤S1中还包括附加金属粉，所述附加金属粉包括铝粉、锡粉、锌粉中的至少一种，所述附加金属粉的粒度为10～150μm，所述镁粉和所述附加金属粉的质量比为(80～99)：(1～20)。

在镁铅合金基础上，可以加入第三或者第四组元的合金元素，则只需要在S1中，在镁粉和铅粉的混料配料时，加入第三或者第四组元的金属粉末，如铝粉、锡粉、锌粉等，来调节合金性能。将这些金属粉末的粒度控制在10～150μm，添加比例控制在1～20％范围，后续的烧结、热处理、加工工艺等条件不变，即可获得三元、四元或者更多元组分的镁铅系合金材料。

本申请第二方面，提供一种上述制备方法制备的镁铅系合金材料。粉末冶金制备的镁铅系合金材料在电池负极放电过程中，活性更大，电池放电反应效果更好。

本申请第三方面，提供一种电池，包括壳体、正极以及负极，所述壳体内容纳有电解质溶液，所述正极与所述电解质溶液接触，并延伸出所述壳体外，所述负极与所述电解质溶液接触，并延伸出所述壳体外，所述负极包括上述的镁铅系合金材料。由于采用了上述的镁铅系合金材料作为电池负极，因此电池的放电反应效果更好。

以下结合具体实施例，对本申请的技术方案进行介绍。

实施例1

S1：将Mg粉(纯度≥99.9％，粒度30μm)、Pb粉(纯度≥99.9％，粒度10μm)，按合金设计的比例将两种金属粉末在三维混料机中混合5h，其中铅粉含量在1％％，其余为镁粉。

S2：将混合均匀的镁粉和铅粉倒入石墨模具中，加压至20MPa后，卸除压力并释放粉末之间的气体；

S3：将放置在石墨模具中的混合粉末用石墨压头再次压紧，并且连同模具和压头一起放置在真空热压烧结机上；

S4：在真空热压烧结机中，充惰性气体氩气，保证氩气的压力值≥1个大气压，使模具和材料均得到氩气保护；

S5：待充满氩气后，对装有混合粉末的模具进行升温和加压，其中温度从室温升温到300℃，加压到20MPa，在该温度下保温保压0.5h，然后降温，待温度降至50℃以下时，卸除压力并停止氩气保护，将模具从真空烧结机中取出；

S6：将烧结好的镁铅合金锭坯从模具中取出；

S7：将烧结好的合金锭坯放置在电炉中进行退火热处理。退火温度200℃，时间12h，然后将温度提升到300℃，时间12h，随炉冷却。

S8：将热处理后的合金锭坯在200℃保温0.5h后马上进行挤压，挤压比8，挤压成片材。

S9：将挤压后的镁合金材料进行热处理，热处理温度为100℃，得到镁铅合金(也可以称为镁铅合金负极材料)。

实施例2

S1：将Mg粉(纯度≥99.9％，粒度100μm)、Pb粉(纯度≥99.9％，粒度70μm)，按合金设计的比例将两种混合粉末在三维混料机中混合10h，其中铅粉含量20％，其余为镁粉。

S2：将混合均匀的镁粉和铅粉倒入石墨模具中，加压至20MPa后，卸除压力并释放粉末之间的气体；

S3：将放置在石墨模具中的混合粉末用石墨压头再次压紧，并且连同模具和压头一起放置在真空热压烧结机上；

S4：在真空热压烧结机中，充惰性气体氩气，保证氩气的压力值≥1个大气压，使模具和材料均得到氩气保护；

S5：待充满氩气后，对装有混合粉末的模具进行升温和加压，其中温度从室温升温到300℃，加压到20MPa，在该温度下保温保压8h，然后降温，待温度降至50℃以下时，卸除压力并停止氩气保护，将模具从真空烧结机中取出；

S6：将烧结好的镁铅合金锭坯从模具中取出；

S7：将烧结好的合金锭坯放置在电炉中进行退火热处理。退火温度300℃，时间12h，然后将温度提升到350℃，时间12h，随炉冷却。

S8：将热处理后的合金锭坯在300℃保温3h后马上进行挤压，挤压比50，可以根据最终使用需求，挤压片材；

S9：将挤压后的镁合金材料进行热处理，热处理温度为300℃，得到镁铅合金(也可以称为镁铅合金负极材料)。

实施例3

S1：将Mg粉(纯度≥99.9％，粒度50μm)、Pb粉(纯度≥99.9％，粒度40μm)，按合金设计的比例将两种混合粉末在三维混料机中混合7.5h，其中铅粉含量在5％，其余为镁粉。

S2：将混合均匀的镁粉和铅粉倒入石墨模具中，加压至20MPa后，卸除压力并释放粉末之间的气体；

S3：将放置在石墨模具中的混合粉末用石墨压头再次压紧，并且连同模具和压头一起放置在真空热压烧结机上；

S4：在真空热压烧结机中，充惰性气体氩气，保证氩气的压力值≥1个大气压，使模具和材料均得到氩气保护；

S5：待充满氩气后，对装有混合粉末的模具进行升温和加压，其中温度从室温升温到300℃，加压到20MPa，在该温度下保温保压4h，然后降温，待温度降至50℃以下时，卸除压力并停止氩气保护，将模具从真空烧结机中取出；

S6：将烧结好的镁铅合金锭坯从模具中取出；

S7：将烧结好的合金锭坯放置在电炉中进行退火热处理。退火温度240℃，时间12h，然后将温度提升到320℃，时间12h，随炉冷却。

S8：将热处理后的合金锭坯在300℃保温0.5进行热轧，轧制变形量控制在10％。

S9：将轧制后的镁合金材料进行热处理，热处理温度为100℃，得到镁铅合金(也可以称为镁铅合金负极材料)。

实施例4

S1：将Mg粉(纯度≥99.9％，粒度40μm)、Pb粉(纯度≥99.9％，粒度50μm)，铝粉(纯度≥99.9％，粒度20μm)按合金设计的比例将三种混合粉末在三维混料机中混合6h，其中铅粉含量在5％，铝粉含量在6％，其余为镁粉。

S2：将混合均匀的镁粉和铅粉倒入石墨模具中，加压至20MPa后，卸除压力并释放粉末之间的气体；

S3：将放置在石墨模具中的混合粉末用石墨压头再次压紧，并且连同模具和压头一起放置在真空热压烧结机上；

S4：在真空热压烧结机中，充惰性气体氩气，保证氩气的压力值≥1个大气压，使模具和材料均得到氩气保护；

S5：待充满氩气后，对装有混合粉末的模具进行升温和加压，其中温度从室温升温到300℃，加压到20MPa，在该温度下保温保压4h，然后降温，待温度降至50℃以下时，卸除压力并停止氩气保护，将模具从真空烧结机中取出；

S6：将烧结好的镁铅铝合金锭坯从模具中取出；

S7：将烧结好的合金锭坯放置在电炉中进行退火热处理。退火温度260℃，时间12h，然后将温度提升到340℃，时间12h，随炉冷却。

S8：将热处理后的合金锭坯在250℃保温1h进行热轧，轧制变形量控制在30％。

S9：将挤压或者轧制后的镁合金材料进行热处理，热处理温度为300℃，得到镁铅铝合金(也可以称为镁铅合金负极材料)。

对比例1

S1：将Mg粉(纯度≤99.9％，粒度120μm)、Pb粉(纯度≤99.9％，粒度100μm)，按合金设计的比例将两种混合粉末在三维混料机中混合2h，其中铅粉含量在21％，其余为镁粉。

S2：将混合均匀的镁粉和铅粉倒入石墨模具中，加压至20MPa后，卸除压力并释放粉末之间的气体；

S3：将放置在石墨模具中的混合粉末用石墨压头再次压紧，并且连同模具和压头一起放置在真空热压烧结机上；

S4：在真空热压烧结机中，充惰性气体氩气，保证氩气的压力值≥1个大气压，使模具和材料均得到氩气保护；

S5：待充满氩气后，对装有混合粉末的模具进行升温和加压，其中温度从室温升温到300℃，加压到20MPa，在该温度下保温保压0.3h，然后降温，待温度降至50℃以下时，卸除压力并停止氩气保护，将模具从真空烧结机中取出；

S6：将烧结好的镁铅合金锭坯从模具中取出；

S7：将烧结好的合金锭坯放置在电炉中进行退火热处理。退火温度100℃，时间6h，然后将温度提升到290℃，时间6h，随炉冷却。

S8：将热处理后的合金锭坯在150℃保温4h后进行挤压，挤压比6，挤压成片材。

S9：将挤压或者轧制后的镁合金材料进行热处理，热处理温度为400℃，得到镁铅合金。

检测实施例

实施例1烧结制备的Mg-Pb合金锭坯外形如图1所示，其他实施例的合金锭坯外形同实施例1。

取实施例1的达标Mg-Pb合金锭坯、实施例1的挤压后的Mg-Pb合金锭坯、实施例1的成型后的达标Mg-Pb合金锭坯、实施例2的成型后的达标Mg-Pb-Al合金锭坯、实施例3的成型后的达标Mg-Pb-Al-Zn合金锭坯、对比例1的合金锭坯挤压态镁合金分别进行金相组织研究，结果分别如图2～7所示。

图2显示实施例1达标Mg-Pb合金锭坯烧结状态下的微观组织照片；可见烧结后的合金锭坯中含铅的块状化合物在镁基体中分布均匀，没有出现偏析的现象，说明粉末固相下烧结有益于克服熔化后液相下产生的比重偏析。

图3显示实施例1达标Mg-Pb合金锭坯挤压后的显微组织照片，可见镁基体已经沿挤压方向变形且具有一定的方向性，块状的含铅化合物分布在挤压变形组织中。

图4显示实施例1达标Mg-Pb合金锭坯轧制后的显微组织照片，可见基体也沿轧制方法变形，而且轧制可以使含铅的化合物也被破碎并且均匀分散在轧制变形组织中。

图5显示实施例2达标Mg-Pb-Al合金锭坯挤压后的显微组织照片，可见镁基体也是沿挤压方向呈变形流线分布，块状的含铝和铅的化合物均匀分布在流线形的镁基体中。

图6显示实施例3达标的Mg-Pb-Al-Zn合金锭坯挤压后的显微组织照片，可见镁基体也是沿挤压方向呈变形流线分布，块状的含铝、铅、锌的化合物均匀分布在流线形的镁基体中。

图7是本发明对比例1的合金锭坯挤压态镁合金的显微组织照片，可见化合物粗大且分布不均匀，合金显微组织中有黑色流线型缺陷，是烧结和加工过程中工艺参数不适当造成的组织缺陷，直接影响合金材料的性能。

可见，本申请的镁铅系合金材料的制备方法，可以获得成分、组织控制均匀的镁铅系合金材料，可解决在合金熔炼铸造时镁铅合金形成的严重宏观偏析的技术问题。

取实施例1～3制备的镁铅系合金材料、对比例1的镁铅合金分别制成负极材料，测试其在45mA/cm²电流密度下放电性能。结果如图8所示。对比例1放电电压值不如实施例1～3的数值负，说明装配成电池后电池电压值也会相应降低，影响使用。

可见，本申请的镁铅系合金材料用作电池用的镁铅合金负极时，组装的电池放电电压值高，放电性能优异。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种镁铅系合金材料的制备方法，其特征在于，所述镁铅系合金材料为电池负极材料，包括以下步骤：

S1：将镁粉和铅粉按合金设计的比例混合均匀，得到混合粉末；所述镁粉的粒度为30~100μm，所述铅粉的粒度为10~70μm；所述镁粉和所述铅粉的质量比为（80~99）：（1~20）；

S2：将所述混合粉末倒入模具中，进行第一次压实；所述第一次压实的压力为20MPa；

S3：将第一次压实后的混合粉末在所述模具中进行第二次压实，并将模具携带所述混合粉末在压紧状态和保护气体氛围的条件下，进行烧结，得到镁铅合金锭坯；所述烧结的条件为：从室温升温到300℃，加压到20MPa，保温保压0.5~8h，然后降温，待温度降至50℃以下时，卸除压力并停止保护气体；

S4：当所述镁铅合金锭坯的致密度≥99.5%时，进行退火、成型，得到所述镁铅系合金材料；

所述退火步骤包括：

将所述镁铅合金锭坯放置于退火设备，在温度200~300℃下，放置12h，然后将温度提升到300~350℃，放置12h，随所述退火设备冷却；

所述成型步骤包括：

将退火后的镁铅系合金材料在200~300℃保温0.5~3h后进行挤压成型，其中，挤压比在8~50之间；或

将退火后的镁铅系合金材料在300~400℃保温0.5~3h后进行热轧成型，其中，轧制变形量在10%~30%之间；

其中，当所述镁铅合金锭坯的致密度＜99.5%时，重复所述S2步骤和S3步骤直至所述镁铅合金锭坯的致密度≥99.5%。

2.根据权利要求1所述的镁铅系合金材料的制备方法，其特征在于，还包括：

将成型后的镁铅系合金材料进行热处理，热处理温度为100~300℃。

3.根据权利要求1~2中任一项所述的镁铅系合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中还包括附加金属粉，所述附加金属粉包括铝粉、锡粉、锌粉中的至少一种，所述附加金属粉的粒度为10~150μm，所述镁粉和所述附加金属粉的质量比为（80~99）：（1~20）。

4.一种权利要求1~3中任一项所述制备方法制备的镁铅系合金材料。

5.一种电池，其特征在于，包括壳体、正极以及负极，所述壳体内有电解质溶液，所述正极与所述电解质溶液接触，所述负极与所述电解质溶液接触，所述负极包括权利要求4所述的镁铅系合金材料。

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