[發明專利]A2B7型含釓鎳儲氫合金、負極、電池及制備方法

在審

• 申請號: 201911009747.2
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN111118343A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 閆慧忠;熊瑋;王利;周淑娟;李金;張旭;趙玉園;李寶犬;徐津;鄭天倉
• 申請（專利權）人: 包頭稀土研究院
• 主分類號: C22C19/03
• 分類號: C22C19/03;C22C1/02;H01M4/24;H01M4/38;H01M10/30
• 代理公司: 北京悅成知識產權代理事務所(普通合伙) 11527
• 代理人: 樊耀峰;張西紅

本發明公開了一種A₂B₇型含釓鎳儲氫合金、負極、電池及制備方法。該儲氫合金具有RE_xGd_yNi_z?a?bMn_aAl_b的組成；RE選自La、Ce、Pr、Nd、Y、Sm和Sc中的一種或多種元素；x、y、z、a和b表示各個元素的摩爾分數；x0，y≥1，且y+x＝6；22z≥19；9≥a+b0。本發明鎳系儲氫合金電極具有更高的最大放電容量和更長的使用壽命，且自放電更少。

技術領域

本發明涉及一種儲氫合金、負極、電池及制備方法。

背景技術

作為鎳氫(MH-Ni)二次電池負極材料，儲氫合金得到了廣泛應用。隨著新能源汽車、智能電網儲能以及通信基站儲備電源對鎳氫電池需求的快速增長，全球儲氫合金的市場需求量也將快速增加，對儲氫合金的綜合性能也提出了更高的要求。發展具有高容量、長壽命，尤其對高溫放電能力和自放電特性要求更高的先進儲氫合金的任務迫在眉睫。

CN1165542A公開了一種貯氫合金，其化學組成為(R_1-xL_x)(Ni_1-yM_y)_z，R可選自La、Ce、Pr、Nd或這些的混合元素，L可選自Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Y、Sc、Mg、Ca或這些的混合元素，M可選自Al、Mn、Fe、Cu、Zr、Ti、Mo、Si、V、Cr、Nb、Hf、Ta、W、B、C或這些的混合元素，x為0.01～0.1，y為0～0.5，z為4.5～5。上述貯氫合金的L含量較低，導致電池容量最高僅為320mAh/g。

CN1072268C公開了一種貯氫合金，其化學組成為(R_1-xL_x)(Ni_1-yM_y)_z，R可選自La、Ce、Pr、Nd或這些的混合元素，L可選自Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Y、Sc、Mg、Ca，M可選自Al、Mn、Fe、Cu、Zr、Ti、Mo、Si、V、Cr、Nb、Hf、Ta、W、B、C或這些的混合元素，x為0.05～0.4，y為0～0.5，z為3～4.5。上述貯氫合金的L含量依然較低，導致自放電特性不佳，活化周期較長。

此外，CN109585790A公開了一種貯氫合金，其化學組成為La_(3.0～3.2)xCe_xZr_ySm_{(1-(4.0～4.2)x-y)}Ni_zCo_uMn_vAl_w；x、y、z、u、v、w為摩爾比，0.14≤x≤0.17；0.02≤y≤0.03；4.60≤z+u+v+w≤5.33；0.10≤u≤0.20；0.25≤v≤0.30；0.30≤w≤0.40。上述貯氫合金不屬于A₂B₇型，且自放電特性不佳。

發明內容

有鑒于此，本發明的一個目的在于提供A₂B₇型含釓鎳儲氫合金，其具有更高的最大放電容量和更長的使用壽命。進一步地，本發明的A₂B₇型含釓鎳儲氫合金自放電較小。更進一步地，本發明的A₂B₇型含釓鎳系儲氫合金的完全活化需要循環的次數較少，高溫放電能力更好。

本發明的另一個目的在于提供上述儲氫合金的制備方法，其可以獲得具有更高的最大放電容量和更長的循環使用壽命的A₂B₇型含釓鎳儲氫合金。

本發明的再一個目的在于提供一種儲氫合金負極。

本發明的又一個目的在于提供一種電池。