张沛龙
,
宋西平
,
杨增枝
,
罗桂平
,
裴沛
,
胡子龙
,
陈国良
中国稀土学报
动力电池的技术水平是制约整个电动车行业发展的"瓶颈",而贮氢合金的高倍率放电性能是影响Ni/MH动力电池性能的主要因素,因此高功率贮氢合金是目前研制的热点.研究了Mn,Zr,La含量对AB5.2型含Zr高功率贮氢合金电化学性能的影响.结果表明,合金中Zr含量不应高于0.01%(原子分数,下同),La/Mm(La在混合稀土Mm中的质量分数,下同)不应超过70%,Mn含量视La/Mm的情况,可为0.4%～0.6%.对该合金的组成进行了优化设计,研制出了高倍率放电性能优良的贮氢合金,其组成为MmNi3.89Co0.4Mn0.6Al0.3Zr0.01.
关键词:
AB5.2型贮氢合金
,
电化学性能
,
高倍率放电
,
成分优化
,
稀土
张沛龙
,
朱永国
,
罗桂平
,
葛静
,
郝国建
,
林均品
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.04.022
RE-Mg-Ni系储氢合金具有超晶格结构,其主相晶格单元是由一定比率的AB5单元和AB2单元沿c轴交替层叠排列而成.该类型合金自问世以来便以其高容量、易活化的优势受到人们的广泛关注,然而其循环稳定性及高倍率放电性能不尽人意.人们通过大量研究有效提高了其循环稳定性,使其基本满足了商业化要求.但是要将基于该负极材料的镍氢电池应用在混合动力汽车上,仍需改进其高倍率放电性能.系统分析了元素替代、多元合金化、制备工艺、化合物复合、表面处理等手段对RE-Mg-Ni系储氢合金晶体结构及高倍率放电性能的影响.其中元素替代是一种重要且有效的手段,文中分析了不同稀土元素及B侧元素的作用机制,结果表明,B侧组分采用Ni,Co,Mn,Al的储氢合金具有较好的性能.多元合金化是一种复杂的过程,不同元素间可能存在一定的协同作用,研究其作用机制也是下一步的工作重点.通过优化实验方案,综合使用多种改性手段,可以得到高倍率放电性能良好的RE-Mg-Ni系储氢合金,使其基本满足电动工具用镍氢电池的要求,并可望在以后的研究中进一步提高其高倍率放电性能,使其满足混合动力汽车用镍氢电池的要求,实现良好的经济和社会效益.
关键词:
RE-Mg-Ni系储氢合金
,
超晶格
,
高倍率放电性能
