CN1805187A - 含纳米氧化铜的镍氢电池负极材料 - Google Patents

含纳米氧化铜的镍氢电池负极材料 Download PDF

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史鹏飞
邓超
张森
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Abstract

本发明提供的是一种含纳米氧化铜的镍氢电池负极材料。在镍氢电池的负极AB5或AB2型储氢合金粉中，加入3－10wt.％的纳米氧化铜(其CuO含量100％)，均匀混合，然后加入少量1wt.％的PTFE(聚四氟乙烯)粘结剂，再次混合。本发明的负极材料具有制备过程操作简单、制成电极后质量低、电极性能高、电极及电池比功率和比容量高、成本低廉等优点。

Description

含纳米氧化铜的镍氢电池负极材料
(一)技术领域
本发明涉及的是一种材料，具体地说是一种电池的电极材料。
(二)背景技术
MH/Ni电池是一种高能环保的“绿色能源”，它具有高比能量、高比功率、寿命长、无污染等显著优点，是电动车用动力型电池的理想选择。在动力型电池的性能参数中，比功率和比能量是决定电池优劣的重要指标。提高电池的比功率和比能量有两种途径：一是提高电池的性能，二是降低电池的质量。现在的方法都集中于第一种途径，即通过一些处理及添加剂改善电池的性能。如常用的方法有对电池正极加入各种添加剂，对负极进行表面处理，如酸碱处理、掺杂导电剂等。这些方法虽然有效的提高了电极及电池的性能，但是对电池的质量没有过多的考虑。因此，需要进一步改进镍氢电池的负极材料，以达到降低电池质量，提高电池性能的目的。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种可以降低电池的质量，提高电池的性能，提高电池比功率及比能量的含纳米氧化铜的镍氢电池负极材料。
本发明的目的是这样实现的：它含有镍氢电池的负极AB5或AB2型储氢合金粉，它还含有占储氢合金粉重量比为3-10％的纳米氧化铜和1％的聚四氟乙烯。所加入的纳米氧化铜的粒度为10-300nm。
将占镍氢电池的负极AB5或AB2型储氢合金粉重量的3-10％的纳米氧化铜(其CuO含量100％)与储氢合金粉均匀混合，然后加入占储氢合金粉重量1％的粘结剂，再次混合均匀。
本发明的优点在于：1、制备过程操作简单。镍氢电池负极材料的制备过程仅需将一定含量的纳米氧化铜添加在储氢合金中，均匀混合即可，方便易行。2、有效降低了镍氢电池负极质量。由于氧化铜的比容量为670mAh/g，远大于储氢合金的比容量270-300mAh/g，因此产生相同的放电容量所需的氧化铜的质量远小于贮氢合金。例如，某一镍氢电池的负极容量为8.45Ah，需要负极材料储氢合金质量大约为30.17g。但是，如果在合金中加入10％容量(0.65Ah)的纳米氧化铜，则加入氧化铜的质量为0.97g。那么负极剩余容量(7.8Ah)所需的合金的质量为27.86g。则含纳米氧化铜的负极材料的质量为28.83g，比不含氧化铜的镍氢电池负极材料质量降低1.44g。因此，含纳米氧化铜的负极材料有效降低了电池的负极质量。3、有效的提高了镍氢电池负极的性能。由于纳米氧化铜在电池的充放电过程中还原成铜，铜颗粒包覆在储氢合金表面形成了导电层，因此有效提高了电池的导电性和大电流充放电性能。4、有效提高了电池的比能量和比功率。由于含纳米氧化铜的负极材料一方面降低了电池负极的质量，同时还提高了电池的性能，因而有效提高了电池的比功率和比能量。5、成本低。整个过程不需要昂贵的原料，没有大的能量消耗，不需要大的设备投入。
(四)具体实施方式
下面举例对本发明做更详细地描述：在镍氢电池的负极AB5型(La13.25wt.％，Ni 69.37wt.％，Co 7.14wt.％，Mn 4.86wt.％，Ce 3.15wt.％)储氢合金粉中，加入3-10wt.％的纳米氧化铜(其CuO含量100％)，均匀混合，然后加入少量1wt.％的PTFE(聚四氟乙烯)粘结剂，再次混合，即制成含纳米氧化铜的负极材料。

Claims (2)

1、含纳米氧化铜的镍氢电池负极材料，它含有镍氢电池的负极AB5或AB2型储氢合金粉，其特征是：它还含有占储氢合金粉重量比为3-10％的纳米氧化铜和1％的聚四氟乙烯。
2、根据权利要求1所述的含纳米氧化铜的镍氢电池负极材料，其特征是：所加入的纳米氧化铜的粒度为10-300nm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102779981A (zh) * 2012-08-01 2012-11-14 广州市云通磁电有限公司 一种镍氢电池负极极片的制造方法
CN103606682A (zh) * 2013-11-26 2014-02-26 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 用于制作镍氢电池负极的负极浆料、镍氢电池负极和镍氢电池

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