RU2132101C1 - Water-absorbing alloy for manufacturing electrodes - Google Patents
Water-absorbing alloy for manufacturing electrodes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2132101C1 RU2132101C1 RU97122220A RU97122220A RU2132101C1 RU 2132101 C1 RU2132101 C1 RU 2132101C1 RU 97122220 A RU97122220 A RU 97122220A RU 97122220 A RU97122220 A RU 97122220A RU 2132101 C1 RU2132101 C1 RU 2132101C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- alloy
- electrode
- absorbing alloy
- water
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к водородабсорбирующим сплавам, из которых изготавливают отрицательный электрод для щелочных аккумуляторов. В частности, из водородабсорбирующих сплавов изготавливают катод для никель-металлогидридных батарей, применяемых в различных электронных приборах. The present invention relates to hydrogen-absorbing alloys from which a negative electrode for alkaline batteries is made. In particular, a cathode for nickel-metal hydride batteries used in various electronic devices is made from hydrogen-absorbing alloys.
Известен водородабсорбирующий сплав для изготовления электрода общей формулы MmNiaCObAlc, где 3.0≤a≥4.5; 0.3≤b≥1.3; 0.2≤c≥0.8; 4.0≤a+b+x≥5.5, а Mm - смесь редкоземельных элементов [1]. Удельная емкость по водороду указанных сплавов составляет не более 270 мА•ч/г.Known hydrogen-absorbing alloy for the manufacture of an electrode of the general formula MmNi a CO b Al c , where 3.0≤a≥4.5; 0.3≤b≥1.3; 0.2≤c≥0.8; 4.0≤a + b + x≥5.5, and Mm is a mixture of rare earth elements [1]. The specific hydrogen capacity of these alloys is not more than 270 mA • h / g.
Наиболее близким к предложенному является водородабсорбирующий сплав для изготовления электрода общей формулы
MmNix(CoaMnbAlc)y,
где 3.0≤x≥4.3; 0.7≤y≥1.7; 4.3≤(x+y)≥5.5; 0.2≤a≥1.0; 0.2≤b≥0.8; 0.1≤c≥0.5 [2]. Удельная емкость по водороду электродов, изготовленных из этих сплавов, не превышает 270 мА•ч/г.Closest to the proposed is a hydrogen-absorbing alloy for the manufacture of an electrode of General formula
MmNi x (Co a Mn b Al c ) y ,
where 3.0≤x≥4.3; 0.7≤y≥1.7; 4.3≤ (x + y) ≥5.5; 0.2≤a≥1.0; 0.2≤b≥0.8; 0.1≤c≥0.5 [2]. The specific hydrogen capacity of the electrodes made from these alloys does not exceed 270 mA • h / g.
Решаемой задачей предлагаемого изобретения является получение водородабсорбирующего сплава для электрода с более высокой удельной емкостью по водороду. The problem of the invention is to obtain a hydrogen-absorbing alloy for an electrode with a higher specific hydrogen capacity.
Решаемая задача достигается предлагаемым водородабсорбирующим сплавом для электрода общей формулы
Mm(1-x)LaxNiaCobMnc AldMoy,
где 0.15≤x≤0.25; 3.75≤a≤3.85; 0.2≤b≤0.3; 0.35≤c≤0.45; 0.35≤d≤0.45; 0.02≤y≤0.1; 4.85≤a+b+c+d≤4.95.The problem to be solved is achieved by the proposed hydrogen-absorbing alloy for an electrode of the general formula
Mm (1-x) La x Ni a Co b Mn c Al d Mo y ,
where 0.15≤x≤0.25; 3.75≤a≤3.85; 0.2≤b≤0.3; 0.35≤c≤0.45; 0.35≤d≤0.45; 0.02≤y≤0.1; 4.85≤a + b + c + d≤4.95.
отличием предлагаемого водородабсорбирующего сплава является дополнительное содержание в нем молибдена при общей формуле
Mm(1-x)LaxNiaCobMnc AldMoy,
где 0.15≤x≤0.25; 3.75≤a≤3.85; 0.2≤b≤0.3; 0.35≤c±0.45; 0.35≤d≤0.45; 0.02≤y≤0.1; 4.85≤a+b+c+d≤4.95.the difference of the proposed hydrogen-absorbing alloy is the additional content of molybdenum in it with the general formula
Mm (1-x) La x Ni a Co b Mn c Al d Mo y ,
where 0.15≤x≤0.25; 3.75≤a≤3.85; 0.2≤b≤0.3; 0.35≤c ± 0.45; 0.35≤d≤0.45; 0.02≤y≤0.1; 4.85≤a + b + c + d≤4.95.
Введение молибдена в указанных пределах позволяет получить водородабсорбирующий сплав с удельной емкостью по водороду 290-315 мА•ч/г. Увеличение и снижение содержания молибдена приводит к снижению удельной емкости по водороду до ~ 270 мА•ч/г. The introduction of molybdenum within the specified limits allows to obtain a hydrogen-absorbing alloy with a specific hydrogen capacity of 290-315 mA • h / g. An increase and decrease in the molybdenum content leads to a decrease in the specific hydrogen capacity to ~ 270 mA • h / g.
Водородабсорбирующие сплавы готовят сплавлением шихты, содержащей Mm-26.7 - 27.0; La-6.6 - 6.7; Ni-53.1 - 53.9; Co-2.8 - 4.3; Mn-5.2 - 6.0; Al-2.3 - 2.5; Mo-0.5 - 2.3 вес.%. Плавку проводят в индукционной печи на медном водоохлаждаемом поду в атмосфере очищенного аргона. Hydrogen-absorbing alloys are prepared by fusion of a mixture containing Mm-26.7 - 27.0; La-6.6 - 6.7; Ni-53.1-53.9; Co-2.8 - 4.3; Mn-5.2 - 6.0; Al-2.3 - 2.5; Mo-0.5 - 2.3 wt.%. Melting is carried out in an induction furnace on a copper water-cooled hearth in an atmosphere of purified argon.
Полученные сплавы анализируют методом построения P,c-изотерм и электрохимическим методом измерения кривых разряда. The obtained alloys are analyzed by the method of constructing P, c-isotherms and the electrochemical method of measuring discharge curves.
На основе P,c-изотерм определяют равновесное давление водорода, которое для предлагаемых сплавов составляет 0.3 - 0.8 атм при 25oC.Based on the P, c-isotherms, the equilibrium pressure of hydrogen is determined, which for the proposed alloys is 0.3 - 0.8 atm at 25 o C.
Для изготовления электродов полученные водородабсорбирующие сплавы механически измельчают до размера гранул ~70 мкм. Порошок сплава тщательно смешивают с порошком электролитической меди (размер гранул ~ 50 мкм) в соотношении 1:4 и прессуют под давлением 2 т/м2 в таблетки диаметром ~ 0.7 см.For the manufacture of electrodes, the obtained hydrogen-absorbing alloys are mechanically crushed to a granule size of ~ 70 μm. The alloy powder is thoroughly mixed with electrolytic copper powder (granule size ~ 50 μm) in a ratio of 1: 4 and pressed under pressure of 2 t / m 2 into tablets with a diameter of ~ 0.7 cm.
Предложенное изобретение иллюстрируется следующими примерами. The proposed invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Example 1
Шихту, содержащую Mm-26.96; La-6.71; Ni-53.15; Co-4.27; Mn -5.97; Al-2.48; Mo-0.48 вес. %, плавят в индукционной печи на водоохлаждаемом поду в атмосфере аргона. Получают сплав с формулой Mm0.8La0.2Ni3.75Co0.3Mn0.45 Al0.38Mo0.02.A mixture containing Mm-26.96; La-6.71; Ni-53.15; Co-4.27; Mn -5.97; Al-2.48; Mo-0.48 weight. %, melted in an induction furnace on a water-cooled hearth in an argon atmosphere. An alloy is obtained with the formula Mm 0.8 La 0.2 Ni 3.75 Co 0.3 Mn 0.45 Al 0.38 Mo 0.02 .
Полученный слиток сплава механически размельчают до размера гранул ~ 70 мкм. 0.02 г порошка сплава тщательно перемешивают с 0.08 г порошка меди и прессуют под давлением 2 т/м2 в таблетку. Получают электрод.The obtained alloy ingot is mechanically crushed to a granule size of ~ 70 μm. 0.02 g of alloy powder is thoroughly mixed with 0.08 g of copper powder and pressed under pressure of 2 t / m 2 into a tablet. Get an electrode.
Для определения удельной водородоемкости сплава изготовленный электрод укрепляют с помощью Pt-токоотвода в рабочей части 3-электродной электрохимической ячейки, заполненной IM раствором KOH. Вспомогательным электродом служит Pt-проволока. В качестве электрода сравнения служит обратимый водородный электрод в 1 М KOH (ОВЭ). To determine the specific hydrogen intensity of the alloy, the fabricated electrode is strengthened using a Pt current collector in the working part of a 3-electrode electrochemical cell filled with IM KOH solution. The auxiliary electrode is a Pt wire. The reference electrode is a reversible hydrogen electrode in 1 M KOH (OVE).
Электрод заряжают током -4 мА (C/1.5, где C - емкость по водороду в мА•ч/г) в течение 2 ч, а затем разряжают током 1 мА (C/6) до потенциала 0.3 B (ОВЭ). The electrode is charged with a current of -4 mA (C / 1.5, where C is the hydrogen capacity in mA • h / g) for 2 hours, and then discharged with a current of 1 mA (C / 6) to a potential of 0.3 V (OVE).
Удельную водородоемкость сплава рассчитывают из кривой разряда (фиг.1). The specific hydrogen intensity of the alloy is calculated from the discharge curve (Fig. 1).
Процесс заряда-разряда повторяют многократно. Полученные в первых пяти циклах заряда-разряда величины удельной водородоемкости сплава приведены в таблице 1. The charge-discharge process is repeated many times. The specific hydrogen intensity of the alloy obtained in the first five charge-discharge cycles is shown in Table 1.
При увеличении скорости разряда электрода от C/6 до C наблюдают снижение величины удельной водородоемкости на ~ 20%. With an increase in the discharge rate of the electrode from C / 6 to C, a decrease in the specific hydrogen intensity by ~ 20% is observed.
При чередовании процессов заряда-разряда в течение 10 дней не наблюдают существенного снижения разрядной емкости электрода. When alternating charge-discharge processes for 10 days, a significant decrease in the discharge capacity of the electrode is not observed.
Пример 2 проводят аналогично примеру 1, за исключением содержания компонентов в шихте. Example 2 is carried out analogously to example 1, except for the content of components in the mixture.
Шихту, содержащую Mm-26.78; La-6.66; Ni-53.49; Co-3.53; Mn-5.93; Al-2.46; Mo-1.15 вес. %, плавят в индукционной печи на водоохлаждаемом поду в атмосфере аргона. Получают сплав с формулой Mm0.8La0.2Ni3.8Co0.25Mn0.45 Al0.38Mo0.05.A mixture containing Mm-26.78; La-6.66; Ni-53.49; Co-3.53; Mn-5.93; Al-2.46; Mo-1.15 weight. %, melted in an induction furnace on a water-cooled hearth in an argon atmosphere. An alloy is obtained with the formula Mm 0.8 La 0.2 Ni 3.8 Co 0.25 Mn 0.45 Al 0.38 Mo 0.05 .
Полученные в первых пяти циклах заряда-разряда величины удельной водородоемкости сплава приведены в таблице 1. The specific hydrogen intensity of the alloy obtained in the first five charge-discharge cycles is shown in Table 1.
Пример 3 проводят аналогично примеру 1, за исключением содержания компонентов в шихте. Example 3 is carried out analogously to example 1, except for the content of components in the mixture.
Шихту, содержащую Mm-26.72; La-6.65; Ni-53.80; Co-2.82; Mn-5.26; Al-2.45; Mo-2.30 вес. %, плавят в индукционной печи на водоохлаждаемом поду в атмосфере аргона. Получают сплав с формулой Mm0.8La0.2Ni3.8Co0.2Mn0.4 Al0.38Mo0.1.A mixture containing Mm-26.72; La-6.65; Ni-53.80; Co-2.82; Mn-5.26; Al-2.45; Mo-2.30 weight. %, melted in an induction furnace on a water-cooled hearth in an argon atmosphere. An alloy is obtained with the formula Mm 0.8 La 0.2 Ni 3.8 Co 0.2 Mn 0.4 Al 0.38 Mo 0.1 .
Полученные в первых пяти циклах заряда-разряда величины удельной водородоемкости сплава приведены в таблице 1. The specific hydrogen intensity of the alloy obtained in the first five charge-discharge cycles is shown in Table 1.
Таким образом, предложенный водородабсорбирующий сплав для изготовления электрода позволяет повысить удельную емкость по водороду до 290 - 315 мА•ч/г. Thus, the proposed hydrogen-absorbing alloy for the manufacture of the electrode allows to increase the specific hydrogen capacity to 290 - 315 mA • h / g.
Электроды из предложенного водородабсорбирующего сплава легко активируются и могут работать более 500 циклов. Реакции абсорбции и десорбции водорода протекают на них с достаточно высокой скоростью. The electrodes of the proposed hydrogen-absorbing alloy are easily activated and can operate for more than 500 cycles. Hydrogen absorption and desorption reactions proceed at them at a fairly high rate.
Литература:
[1] Пат. США 5 242 766, опубл. 07.09.1993. Кл. 429-59; H 01 M 4/38
[2] Заявка 62-20245 [87 20.245] Япония, опубл. 21.01.1987. Кл. H 01 M 4/38.Literature:
[1] Pat. US 5,242,766, publ. 09/07/1993. Cl. 429-59; H 01
[2] Application 62-20245 [87 20.245] Japan, publ. 01/21/1987. Cl. H 01
Claims (1)
Mm(1-x)LaxNiaCobMncAldMoy, где 0,15 ≤ x ≤ 0,25;
3,75 ≤ a ≤ 3,85;
0,2 ≤ b ≤ 0,3;
0,35 ≤ c ≤ 0,45;
0,35 ≤ d ≤ 0,45;
0,02 ≤ y ≤ 0,1;
4,85 ≤ a + b + c + d + y ≤ 4,95Hydrogen-absorbing alloy for the manufacture of an electrode containing mischmetal (Mm), nickel, cobalt, manganese and aluminum, characterized in that the alloy composition is additionally introduced molybdenum with the General formula
Mm (1-x) La x Ni a Co b Mn c Al d Mo y , where 0.15 ≤ x ≤ 0.25;
3.75 ≤ a ≤ 3.85;
0.2 ≤ b ≤ 0.3;
0.35 ≤ c ≤ 0.45;
0.35 ≤ d ≤ 0.45;
0.02 ≤ y ≤ 0.1;
4.85 ≤ a + b + c + d + y ≤ 4.95
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97122220A RU2132101C1 (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Water-absorbing alloy for manufacturing electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97122220A RU2132101C1 (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Water-absorbing alloy for manufacturing electrodes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2132101C1 true RU2132101C1 (en) | 1999-06-20 |
Family
ID=20200850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97122220A RU2132101C1 (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Water-absorbing alloy for manufacturing electrodes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2132101C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2499333C1 (en) * | 2009-12-04 | 2013-11-20 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Material of positive electrode for electric device and electric device made with its usage |
RU2501124C1 (en) * | 2009-11-25 | 2013-12-10 | ЭлДжи КЕМ, ЛТД. | Cathode based on two types of compounds and lithium secondary battery including it |
RU2501125C1 (en) * | 2009-11-25 | 2013-12-10 | ЭлДжи КЕМ, ЛТД. | Cathode based on two types of compounds and lithium secondary battery including it |
-
1997
- 1997-12-24 RU RU97122220A patent/RU2132101C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2501124C1 (en) * | 2009-11-25 | 2013-12-10 | ЭлДжи КЕМ, ЛТД. | Cathode based on two types of compounds and lithium secondary battery including it |
RU2501125C1 (en) * | 2009-11-25 | 2013-12-10 | ЭлДжи КЕМ, ЛТД. | Cathode based on two types of compounds and lithium secondary battery including it |
RU2499333C1 (en) * | 2009-12-04 | 2013-11-20 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Material of positive electrode for electric device and electric device made with its usage |
US8603369B2 (en) | 2009-12-04 | 2013-12-10 | Nissan Motor Co., Ltd. | Positive electrode material for electrical device, and electrical device produced using same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2680669B2 (en) | Hydrogen storage alloy electrode for alkaline storage battery | |
RU2132101C1 (en) | Water-absorbing alloy for manufacturing electrodes | |
JPH0821379B2 (en) | Hydrogen storage electrode | |
JP2752970B2 (en) | Hydrogen storage electrode | |
JP2595967B2 (en) | Hydrogen storage electrode | |
JPS5944748B2 (en) | Chikudenchi | |
CN1272461C (en) | Non crystal state hydrogen storge composite material and its producing method | |
JPH0685323B2 (en) | Hydrogen storage electrode | |
JPH0650634B2 (en) | Hydrogen storage electrode | |
JPH11217643A (en) | New hydrogen storage alloy and hydrogen electrode using the alloy | |
JP2680566B2 (en) | Hydrogen storage electrode | |
JPH04187733A (en) | Hydrogen storage alloy electrode | |
JP3533766B2 (en) | Hydrogen storage alloy electrode and method for producing the same | |
JP3611450B2 (en) | Metal hydride alkaline storage battery | |
JP3500858B2 (en) | Negative electrode for alkaline storage battery and battery using the same | |
JPH07111151A (en) | Hydrogen storage electrode active material | |
JP2989356B2 (en) | Hydrogen storage alloy electrode | |
CN1272462C (en) | Non crystal state hydrogen storage composite materal and its producing method | |
JP2715434B2 (en) | Hydrogen storage alloy electrode | |
JPH04187734A (en) | Hydrogen storage alloy electrode | |
JPH0650633B2 (en) | Hydrogen storage electrode | |
CN1045029C (en) | Laves phase hydrogen storage alloyed electrode with non-dendrite structure and its prepn. method | |
KR0158034B1 (en) | Method for manufacturing electrode for the secondary battery by using the v-ti alloy | |
JPS60119079A (en) | Hydrogen absorption electrode | |
CN1056018C (en) | Hydrogen-storage alloy material used for negative electrode of alkaline cell and making method thereof |