[發明專利]Pr5Co19與PrNi5兩相共存的Pr-Mg-Ni基儲氫合金的制備方法

在審

• 申請號: 201811601547.1
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109686950A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 鐘發平;丁艷巧;匡德志;柳立新;胡向宇;李華;鐘巍
• 申請（專利權）人: 湖南科霸汽車動力電池有限責任公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/46;H01M10/30;B22F3/02;B22F3/10;C22C1/04;C22C19/03
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本發明提供了一種Pr₅Co₁₉與PrNi5兩相共存的Pr?Mg?Ni基儲氫合金的制備方法，在充滿保護氣體的環境下，先將前驅物PrMgNi4和PrNi5分別粉碎研磨并過篩，再將過篩后的PrMgNi4和PrNi5按摩爾比2.0～2.5：1混合；之后將混合粉末在一定壓力下冷壓制成小片，將小片采用鎳金屬帶包裹焊接密封，之后將密封好的小片置于充有0.01～0.02MPa保護氣體的真空管式爐中進行燒結處理；最后將燒結處理后的產物冷卻至室溫并經粉碎研磨——過篩制得。本發明方法，工藝簡單可行，其制得的儲氫合金活化性能較好。

技術領域

本發明涉及一種Pr₅Co₁₉與PrNi5兩相共存的Pr-Mg-Ni基儲氫合金的制備方法。

背景技術

儲氫合金作為鎳氫電池的負極材料，其電化學性能好壞直接影響著電池的容量、電性能等。較常使用的Pr–Mg–Ni基儲氫合金，因其自身比較穩定導致合金電極在做電性能測試時活化很慢，為了充分活化，一般會增加充放電活化工序的時間工藝參數，這在一定程度上會增加生產成本。

發明內容

本發明旨在提供一種工藝簡單可行、活化性能較好的Pr₅Co₁₉與PrNi5兩相共存的Pr-Mg-Ni基儲氫合金的制備方法。

本發明通過以下方案實現：

一種Pr₅Co₁₉與PrNi5兩相共存的Pr-Mg-Ni基儲氫合金的制備方法，按以下步驟進行：

Ⅰ在充滿保護氣體的環境下，先將前驅物PrMgNi4和PrNi5分別粉碎研磨并過篩，再將過篩后的PrMgNi4和PrNi5按摩爾比2.0～2.5：1混合；

Ⅱ將步驟Ⅰ得到的混合粉末在一定壓力下冷壓制成小片，將小片采用鎳金屬帶包裹焊接密封，之后將密封好的小片置于充有0.01～0.02MPa保護氣體的真空管式爐中進行燒結處理；

Ⅲ將步驟Ⅱ燒結處理后的產物冷卻至室溫并經粉碎研磨——過篩制得Pr₅Co₁₉與PrNi5兩相共存的Pr-Mg-Ni基儲氫合金。

所述步驟Ⅱ中的燒結處理工藝為：先將真空管式爐的溫度依次升高至600～650℃、700～750℃和800～850℃，并分別在600～650℃、700～750℃、800～750℃下各保溫1h，再將真空管式爐的溫度升高至950℃并保溫96～108h，真空管式爐的升溫速率為5～10℃/min。

所述步驟Ⅰ中，前驅物PrMgNi4和PrNi5粉碎研磨后過篩的篩網目數為300目，過篩時間一般為20～30min；所述步驟Ⅲ中，燒結處理后的產物粉碎研磨后過篩的篩網為400目，過篩時間一般為20～30min。

所述步驟Ⅱ中，混合粉末冷壓制成小片的壓力為10～12MPa。

所述步驟Ⅰ和步驟Ⅱ中，保護氣體為氮氣、惰性氣體中的一種。一般情況下，惰性氣體包括氬氣、氦氣等。

本發明的Pr₅Co₁₉與PrNi5兩相共存的Pr-Mg-Ni基儲氫合金的制備方法，工藝簡單可行、穩定，利用相間催化的作用來改善儲氫合金的活化性能。本發明方法制備得到的儲氫合金的活化性能較好，使用其制作成電池后，電池在充放電循環活化3次左右即可達到電池的最大放電容量，可縮短電池充放電活化時間，降低生產成本。

附圖說明

圖1為實施例1方法制得的儲氫合金的Rietveld全譜擬合；