[發(fā)明專利]摻Al、Co的A5B19型貯氫合金制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711308355.7
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108048693A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐成穎;田莊;王許通;蘇婷;賀超;肖皓霖
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: C22C19/03
• 分類號: C22C19/03;B22F1/00;B22F9/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發(fā)明涉及一種摻Al、Co的A5B19型貯氫合金制備方法，其合金的化學組成為La0.6Sm0.2Ni3.6?xCoxAly(x＝0,0.3,1,1.5；y＝0,0.2)；且該貯氫合金為多相結(jié)構(gòu)；上述A5B19型單相超晶格貯氫合金電極材料的制備方法主要是采用金屬單質(zhì)為原料，通過真空非自耗熔煉方法制備鑄態(tài)合金，然后進行球磨。本發(fā)明的合金可直接作為鎳/金屬氫化物電池負極材料使用，合金的最大放電容量在380mAh/g以上，100周充/放電循環(huán)后容量保持率在80％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種不同尺寸的摻Al、Co的A5B19型貯氫合金制備方法。

背景技術(shù)

氫作為一種綠色潔凈能源而受到人們的極大關(guān)注。隨著化石燃料的日益枯竭以及對環(huán)境保護要求的提高，氫能必將成為今后重要的能源之一。

氫能具有燃燒熱值高、燃燒產(chǎn)物不會污染環(huán)境及資源豐富的優(yōu)點。氫能的利用中，發(fā)展的瓶頸是貯存和運輸。傳統(tǒng)的高壓氣體及低溫液態(tài)儲氫設(shè)備復雜，體積和重量龐大，且存在很大的安全隱患，不能應用于車載或便攜式燃料電池設(shè)備。采用金屬氫化物貯氫是現(xiàn)有的氫貯存方法中最為安全和高效的。在各類的儲氫方式中，金屬氫化物具有體積小、容量高、安全、能耗低等顯著的優(yōu)點，是理想的儲氫方式。目前廣泛使用的LaNi5型合金體積貯氫密度甚至已經(jīng)超過液態(tài)氫的密度，但是因其較低的放電容量，此類電極材料日漸難以滿足動力電池的發(fā)展需求。為了提高Ni/MH電池市場競爭力和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，開發(fā)具有容量高且壽命長的新型負極材料成為關(guān)鍵所在。隨著MH-Ni電池應用領(lǐng)域的不斷擴大，國際上的研究開發(fā)以高能量密度、高功率、長壽命和低成本的MH-Ni電池為目標。由于決定鎳氧電池性能的主要關(guān)鍵材料是儲氛合金電極，為了推動我國鍵氧電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，因此進一步的開發(fā)出新型高性能、低成本的儲氧合金電極材料對具有很重要的意義。

近年來，鑭一鎂一鎳(La-Mg-Ni)系貯氫合金作為Ni/MH負極材料，由于具有較高的放電容量和較好的高倍率放電性能備受關(guān)注，然而較差的循環(huán)壽命限制了其作為Ni/MH電池負極材料的產(chǎn)業(yè)化應用。研究發(fā)現(xiàn)，該類貯氫合金是一種超晶格結(jié)構(gòu)合金，它是由[A2B4」和[AB5]亞單元按照一定比例沿C軸堆垛而成的，可分為AB3型(1:1)、A2B7型(1:2)和A5B19型(1:3)超晶格結(jié)構(gòu)，而每種化學組成相同的超晶格結(jié)構(gòu)又根據(jù)其包含的[A2B4」亞單元(可以看成是Laves相結(jié)構(gòu))的不同可分為2H型和3R型，且每種超晶格結(jié)構(gòu)類型的合金電極具有不同的電化學性能特性。其中，A5B19型貯氫合金電極因出色的高倍率性能而受到廣泛關(guān)注。但是，此類A5B19型貯氫合金電極材料的放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性還尚不夠令人滿意，面臨商品化其循環(huán)壽命還需進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容