专利名称：储氢材料和这种材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种储氢材料，它包括一能够与氢形成氢化物的金属 间化合物。本发明还涉及一种电化学活性材料，它包括这种储氢材料。 本发明进一步涉及一种电化学电池，它包括正极和负极，所述负极包 括本发明的储氢材料。而且，本发明涉及由至少一个本发明的电化学 电池供电的电子设备。此外，本发明涉及一种本发明的储氢材料的制 备方法。
背景技术：
由于预期氢驱动的经济可能是未来化石燃料短缺的一种可行的解 决方法，因此需要开发有效地存储大量氢的技术。然而，贮藏氢的最 佳方法仍然是一个深入讨论的话题。迄今，可以用几种不同方法贮藏 氢作为压缩气体贮藏、以其液体形式贮藏、作为金属氢化物(MH)间 隙地或化学地贮藏、以及物理吸附在非常多孔的材料上。与低温贮藏 技术如液态氢和物理吸附相比，使用金属氢化物化合物的一个重要益 处在于可以在适中的温度下贮藏氢并释放。由于金属氢化物可以在没 有专用的安全防范措施下操作，与压縮氢气不同，因此它们也提供了 一种安全贮藏方式。基于此，金属氢化物可能是压縮或液态氢的有力 贮藏替代品，特别是当考虑移动应用如混合电动交通工具(Hybrid Electric Vehicles, HEV)时。清楚的是，在其它应用中也可以使用形成氢 化物的材料。由于最近十年越来越多地使用便携式电子设备，因此对 改进的高能密度可再充电电池的研究成为必然。小电子设备如便携式 电话、膝上型电脑、剃须刀、电动工具等，如今都是用Li离子或镍-金属氢化物(NiMH)电池供电。由于目前便携设备的能耗越来越大，因 此要求未来NiMH电池能够贮藏大量能量，并且重量不会增加。大量 金属合金可以与氢可逆地反应形成金属氢化物。但是其中仅少量适合 贮藏氢。该合金必需在适当压力和温度下反应并容易释放氢，并且在 多次循环之后必须稳定保持其反应性和容量。已知适用作.为储氢材料的组可以用式ABs表示，其中A和B是金属元素。ABs型储氢合金的 实例有 MmNi3.5Co0.7Al0.7Mn(u 、 MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3 、 SrTiOrLaNi3.76A1, .24Hn、 La0.8Ce0.2Ni4.25Co0.5Sn025 、 MmNi3.6Co0.7Al06Mnai 和LaNi5。由于重复改进增加材料容量已实现非常高地利用合金的固有 容量，因此使用AB5-型合金的金属氢化物(MH)电极的容量，目前约为 300mAh/g，接近极限。发明内容本发明的目的是提供一种改进的储氢材料，它具有提高的储氢能力。该目的可以通过提供本发明的储氢材料实现，特征在于金属间化合物包括镁和至少一种选自下面组的金属X的至少一种合金钪、钒、钛和铬。已发现，用具有式MgX的(亚稳)金属合金，其中X代表钪、钒、钛和/或铬，提供了显著改进的储氢材料，其以相对耐用、可靠和 稳定的方式，适合以单位重量可逆地贮藏大量氢，并因此适合贮藏大 量能量，不会导致材料重量(可感知的)增加。本发明的储氢材料呈现相对高的能量密度，即约1200-1800 mAh/g的相对高的储氢容量，它通常 为常规ABr型储氢合金的6倍。钪、钒、钛和铬是重量相似的元素。 就镁和钪的合金(MgSc)而言，已确定优异氢运输性能是由于该合金的 fcc-结构(氟石结构)。MgSc氢化物的有益的fbc结构最有可能来源于 ScKb的fcc结构被保持的事实，即使当钪部分地被镁取代时。尽管该 钪基合金可以可逆地贮藏大量氢，但是主要缺陷是钪的成本相对较高。 因此优选至少部分地用较便宜(约便宜IO倍)的元素钒、钛和/或铬替代 钪。在一个有益实施方式中，合金包括50-99原子％镁和1-50原子％ 金属X，优选70-90原子％镁和10-30原子％金属X，更优选合金包括 75-85原子％镁和15-25原子°/。金属X。合金中不同组分的特定量是通 过将氢吸附动力学和彼此的贮藏容量平衡而确定的。镁，作为本发明
储氢材料的基本元素，具有相对高的贮藏容量，其中通过添加金属X可以改善该材料的充电和放电的动力学。已发现，包括Mg。.8X。.2的合 金在储氢容量和动力学之间提供非常好的平衡。测定具有该式的合金 的重量贮藏容量，Mg。.8Sco.2为1790mAh/g， MgG.8TiQ.2为1750 mAh/g， Mgo.sVo,2为1625 mAh/g，以及Mgo.8Cro.2为1270mAh/g，相应于分别含 6.67、 6.53、 6.06和4.74重量％的H。必需清楚的是，构成本发明部分储氢材料的金属间化合物决不限 于镁和金属X的二元合金。有益的是，金属间化合物包括镁和至少两 种或两种以上选自钪、钒、钛和铬的金属的合金。为此，合金例如可以用式Mg(L(a+b))X^X(2)b表示，其中X(d和X(2)是由选自钪、钒、钛和 络的不同金属形成的。最后，其它类型的元素可以成为该金属间化合 物的结构的组成部分。优选，储氢材料进一步包括至少一种添加剂，特别是用于改善合 金以及金属氢化物的稳定性。为了改善合金以及以该合金为基础的金 属氢化物的热力学，可以加入元素如钇、锆、铌和锘。在一个特别优 选的实施方式中，本发明的储氢材料包括大量催化活性材料。这种催 化活性材料提高了储氢材料的氢吸入的动力学。有益地，催化活性材 料包括至少一种选自由钯、铂、钴、镍、铑和铱组成的组的金属和/或式DE3的组合物，其中D是选自由钼和钨组成的组中的至少一种元素， 并且E是选自由镍和钴组成的组中的至少一种元素。优选，催化活性 材料包括钯、铂或铑。已发现，在该合金中仅加入如0.6原子％的钯使 得氢吸入的速度增加几个数量级。加入1.2原子％的钯使得氢吸入的结 果更好。在一个优选实施方式中合金MgX是单相。而且，合金MgX优选 具有一基本上(多)晶结构，由此使得氢在结晶合金中的分散得到改善， 获得一种改进的氢嵌入方法。优选地，合金形成一基本上均匀层，由 此形成所谓的"薄膜"。在一(基本上)均匀层中实际上在该层内没有孔 或空穴，由此使得该MgX合金适用于例如电化学电池(电池组)，它可 以与电子设备的外壳成一体。必需注意的是该基本上均匀层可以具有 一弯曲的平面几何形状。在另一优选实施方式中合金基本上由颗粒形 成。颗粒的尺寸和形状可以是任意的。然而，这些颗粒，优选纳米级 颗粒或微米级颗粒， 一起形成一整体(bulk),特别是粉。这些颗粒可 以熔融在一起，尽管优选所述颗粒是通过单个和分开的粒子形成的。 所述颗粒相互围绕形成孔或空穴，从而使这样形成的粉适用于(非集成)电化学设备中，例如NiMH-电池。本发明还涉及一种电化学活性材料，特征在于该材料包括本发明 的储氢材料。该电化学活性材料可用于临时贮藏大量的氢，不需要过 多的安全防范措施，例如用于移动(或非移动)设备，例如未来的燃 料电池驱动的交通工具。本发明进一步涉及一种电化学电池，它包括正极和负极，特征在 于该负极包括本发明的储氢材料。该电化学电池可用于和用在各种应 用中。将两个电极分开的电解质必需是良好的离子导体，但是它对电 子而言必需是绝缘体以防设备自放电。作为电解质液体，可以使用如 KOH水溶液的电解质。这种溶液是一种良好的离子导体，并且金属氢 化物在其中稳定。电解质也可以凝胶或固态存在。最优选使用透明固 态电解质，这是由于设备简单；它们防止密封问题，并且设备较易操 作。固体无机和有机化合物都可以使用。作为良好的质子(H+)导体的无 机电解质的实例有水合氧化物，如Ta205.nH20、 Nb205.nH20 、 Ce02.nH20 、 Sb205.nH20 、 Zr(HP04)2.nH20 禾口 V205.nH20 、 H3P04(W03)12,29H20、 H3P04(Mo03)12.29H20、 [Mg2Gd(OH)6]OH.2H20 和无水化合物如KH2P04、 KH2As04、 CeHS04、 CeHSe04、 Mg(OH)2 和MCe03型化合物(M = Mg、 Ba、 Ca、 Sr)，其中一部分Ce已用Yb、 Gd或Nb替换。也可以使用玻璃，如无碱磷酸锆玻璃。良好的离子问0+) 导体的实例有HU02P04.4H20和氧镄(3-氧化铝。良好的H.离子导体的 实例有CaCl2/CaH2、 Ba2NH和SrLiH3。固体有机电解质的实例有聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙烷-磺酸)。而且，本发明还涉及用本发明的至少一个电化学电池供电的电子 设备。如上所述，构成部分负极的储氢材料可以与所述电子设备的外 壳成一体。此外，本发明涉及一种前述的方法，包括步骤A)形成包括镁和
至少一种选自由钪、钒、钛和铬组成的组中的金属X的至少一种合金 的金属间化合物。优选地，通过本发明的方法形成的合金基本上是晶体和单相的。步骤A)中金属间化合物优选由镁原子和金属X原子的原 子混合物形成。在这种情况下，合金MgX以冶金学方式由镁和金属X 的原子形成。因此，在该形成过程中不需要氢，这样使得合金的制备 相对简单、价廉并且安全。原子混合物可以是(部分)气体、液体或固体， 这取决于所用制备技术。为了避免合金形成过程中温度大幅度上升， 合金优选经冷却方式冷却。在一个优选实施方式中步骤A)中金属间化 合物的形成是通过使用一基底，在其上形成所述金属间化合物的方式 而形成的。所述基底-优选由石英、金属或硅制成-优选经冷却以 免过热情况。在一个有益实施方式中步骤A)是在0-4(TC的温度下，优 选10-3(TC，更优选约室温((约)2(TC)进行的。在本发明方法的一个优选实施方式中，步骤A)是通过至少一个选 自下面的组的技术进行的电子束沉积、熔融喷雾、熔融纺丝、急冷、 蒸汽淬火、气体雾化、等离子喷涂、预定浇注、球磨和氢诱导粉形成。 这些技术本身对本领域技术人员来说为公知。大多数这些技术都是基于将气态或液态原子混合物急冷而形成所述的镁和金属X的合金。
具体实施方式
以下面描述和讨论的非限制性说明实验阐述本发明的储氢材料的 制备。 实验使用电子束沉积制备Mgo.8Xa2 (X= Sc、 Ti、 V、 Cr)薄膜(基本压力 在10々至2X1(T7 mbar之间)。沉积期间基底保持在室温。这些薄膜， 标称厚度为200nm，沉积在石英基底(①20mm)上。使用内部工艺清洗 基底。Pd催化剂层，厚10nm，沉积在Mg。.8X。.2薄膜上面。使用卢瑟 福反向散射光谱术(RBS)检测薄膜组成。基于这些测定，推断Mg^Xo.2 组合物在整个薄膜上均匀。关于储氢容量的计算仅以RBS测定为基础。由于Mgo.X。.2化合物的储氢容量的最大偏差可以不大于3%，因此不用校正Pd帽层。使用X射线衍射(XRD)鉴定刚制得的样品的晶相。
使用三电极装置(其细节另有描述)用于电化学表征薄膜。将该测定装置调温至25'C并填充6 M KOH电解质。相对于填充有6 M KOH 溶液的Hg/HgO参照电极(Koslow Scientific Company)测定薄膜电极的 电位。采用特别保护以防薄膜电极的表面污染，它将严重影响电化学 响应。使用Autolab PGSTAT30 (Ecochemie B. V.， Utrecht, the Netherlands) 进行恒电测定和恒电间歇滴定技术(GITT)。除非另有说明，相对 Hg/HgO，所有恒电实验期间施加的截止电压调整至0 V,并且相对 Hg/HgO (6 M KOH)给出所有电位值。在电解质水溶液中通过电化学方式实现MgX薄膜的氢化。为了防 止薄膜腐蚀以及催化氢吸附，薄膜用10nmPd外涂层盖住。薄膜用于 该研究是由于它们可用作2D模型系统，能够精确测定材料动力学、热 力学和氢运输现象。薄膜的电化学氢化/脱氢可以用两步机理描述。第一步是Pd/KOH 界面的电荷转移反应，它可用下式表示//20 + M + e- ^f"^皿。d + 0/T (1)一旦吸附的氢原子(Had)^电极表面形成，它们就被Pd外涂层吸附(Habs)并且接着被内部的MH按照下式吸附按照反应1，由于对形A氢化物的化合物插入或提取出每一个氢原 子，就会转移一个电子，可以使用Coulomb计数测定氢含量。因此可 以使用电化学氢载荷精确控制MgX薄膜电极的氢含量。
图1显示刚刚通过电子束沉积制得的MgQ.8XQ.2薄膜的XRD谱 (Mg0.8Sc0.2，曲线(a); Mg0.8Ti0.2，曲线(b); Mg0.8Va2，曲线(c); Mga8Cr0.2， 曲线(d))。所有四个薄膜显示了强优选取向，它是薄膜的特征。最强反 射属于hep Mg的
取向。对所有四个化合物，该峰相对纯Mg (34.5° 2e)偏移，这是由于Sc、 Ti、 V或Cr宿主原子加入到Mg-结构中。将 Mgo.8Tio.2薄膜作为一个例子(图1，曲线(b))，可以看出主峰已偏移至较 高角度。该偏移是由于部分替换Ti引起的，其摩尔体积比Mg的小， 使得晶格收縮和峰偏移。
由于没有观察到可能与纯Sc或Ti的hep结构、或者纯V或Cr的 bcc结构相关的反射，因此假设形成Sc、 Ti、 V或Cr在Mg中的单相固体溶液。除了Mg。.8Xo,2层的响应之外，测定到可能与Pd外涂层相关 的反射。似乎Pd的取向强烈地取决于内部Mgo.8Xo.2层的取向度。就Mgo,8Tio.2薄膜而言存在[lll]取向的fcc-结构化Pd的强反射。在为 Mgo.8Sco.2、 Mgo.8Vo.2和Mg(uCro.2的情况下，Pd外涂层仍然以[lll]方向 取向，但是反射弱了许多并因此难以在XRD数据中区别开。应注意的 是，RBS测定(这里未显示)说明所有Pd的确以单独的层存在于Mg。.8X().2 层上面并且没有分散在Mg结构中。比较恒电氢插入(充电)和氢提取(放电滩间Mgo.8Xo.2薄膜的电化学 响应。图2-5显示了四种化合物各自的充电、放电和深度放电曲线。电 流分别用-0.6mA、 + 0.12 mA和十0.012 mA。应注意，在这些实验中 首先将这些层完全氢化(曲线(a))，之后在断路条件下达到平衡。然后将 这些层放电直到达到截止电位(曲线(b))，之后使电极平衡1小时。接着， 进行深度放电(曲线(c))。最后再次将电极充电至完全加载状态(曲线 (d》。关注Mgo.8SCo.2和Mgo.sTio.2化合物的第一次充电，显然整个曲线由两个倾斜的平稳段组成(参见图2和3，曲线(a))。基于每层中存在的材 料的总量，第一平稳段粗略相应于Sc和Ti分别至ScH2和TiH2的氢化。 类似地，第二平稳段可以解释Mg至MgH2的氢化。Mgo.8VQ.^P MgQ.8Cr0.2 化合物的第一次充电显示更复杂的响应，特别是充电早期(参见图4和 5，曲线(a))。最明显，与氢插入有关的主平稳段，本身在更负电位(-1.00 V至-1.15 V)与MgSc和MgTi化合物(-0.8 V至-U V)相比更平且更显著。所有Mgo.sXo.2化合物的放电曲线(描述于图2-5，曲线(b》证实薄膜 处于富氢状态的倾斜响应。该响应可以与固体溶液特性有关，它明显取决于金属X。而且，对于Mgo.8SC().2和Mg().8Ti().2化合物，可以看出在约-0.72 V的一非常平的平稳段，显示两相共存(参见图2和3，曲线(b))。 然而，Mgo.sVo.2和Mgo.sCr。,2化合物不能使用相同的电流有效地放电它 并且观察不到平稳段(参见图4和5，曲线(b))。接下来的深度放电使得
所有四个化合物可以完全放电。在为Mga8Sco,2和Mg。.8Tio.2化合物的情 况下高电流下已经提取最大部分的氢，有效地仅显示氢耗尽状态下第 二固体溶液特性(图2和3，曲线(c))。深度放电期间所用的较低电流能 够从Mg。.8V。.j[] Mgo.8Cro.2化合物释放剩余的氢(图4和5，曲线(c))。 电位响应现在也显示了这些材料的两相共存，与Mgo.8Sca2和MgQ.8Tia2 化合物的相似。显然，Mg。.8V(u和Mgo.8Cro.2材料的速度性能大大低于 Mgo.8ScQ.2和Mg。.8Tio.2化合物的。通过将第一次放电和第一次深度放电所测定的放电容量相加确定 该贡献下呈现的四种化合物的储氢容量(参见图2-5，曲线(b)和(c))。结 果列于表1并计为重量贮藏容量，都以[mAh/g]和[重量y。 H]计。 Mga8XQ.2化合物的测定储氢容量有时接近目前工业所用的AB5-型材料 的6倍。如果比较薄膜第一次和第二次充电时测定的这些响应，那么发现 其它感兴趣的事实(参见图2-5，曲线(a)和(d))。显然，第二次充电时可以贮藏在材料中的充电(或氢)量低于第一次的。这显示第一次充电步骤 期间贮藏的部分氢不可逆地嵌入并且不能在施加的实验条件下释放。相应于Mg。.8Sc。.2和Mg。.8Ti(u化合物的第二次充电的曲线仅显示单个大的平稳段，说明氢必定最初不可逆地连接到Sc和Ti上(参见图2和3， 曲线(a)和(d))。这似乎是有道理的，由于现有技术已知形成ScH2和TiH2 的热量分别记载为-100 kJ/mol H禾口- 70 kJ/mol H。相应于Mg0.8V0.J[1 Mgo.8Cr。.2薄膜的第二次充电的曲线显示相似的趋势并且嵌入较少的氢 (图4和5，曲线(a)和(d))。然而，化合物第一次和第二次充电之间的最 显著区别在于，超电位Ol)显著降低。H可以用下式表示ri = /i + r(kin + * (3) 其中IR是电阻电压降(假定忽略不计)，rikin是动力超电位和rjdif是扩散超电位。阻抗测量(这里未显示)说明T1降低可以归因于"kin降低，这是由改进表面动力学引起的。由于这些动力学直接与发生电荷转移的界面性质有关(反应1)，因此必然得出结论在Pd/KOH界面发生了变 化。通过GITT方法电化学确定Mgo.8X。.2化合物的等温线。首先使用-
0.6 mA的电流恒电充电薄膜至它们的完全氢化状态。接着，使电极平 衡1小时。之后，通过GITT在头15次脉冲用+ 0.12 mA的电流和最 后几次脉冲用+ 0.012 mA的电流使Mg。.8ScaJP Mg。.8Tio.2电极放电。然 而，Mg。.8V。.2和Mg。.8Cro.2薄膜仅使用+0.012mA的电流放电。每次电 流脉冲之后使所有电极平衡1小时。图6显示每次电流脉冲期间所得的平衡曲线以及Mgo.8SC().2化合物的电位响应。显然，在整个放电过程中n保持接近恒定，仅在放电过程的最末期显著增加。该行为预期是 由于薄膜达到其氢耗尽状态。电极完全放电之后，颠倒所述步骤并用 GITT将电极充电至完全氢化状态。采用相同参数，只是电流分别使用 -0.12111入和-0.012 mA。在图7描述了所有MgQ.8X().2化合物的平衡放电曲线。正如已从前面显示的恒电响应所预期的(参见图2-5)，等温线显示了所有Mg。,8Xo.2 化合物的相似特性。显然，最初固体溶液达到约400 mAh/g的放电容量似乎取决于MgX中的X。对Mg。.8Sc。.2和Mg。.8Vo.2化合物而言，该固体溶液具有最负平衡电位，当使用平衡电位(Eeq)和形成热量(AAHf)之间的相互关系时，这是可以理解的。AHf直接与部分氢压力(PH2)经下式相关灯「 W其中R是气体常数；T是温度，S^2是氢气的标准摩尔熵(130.8 J/K molH2)。而且，Pm可以通过下式表示为Eeq^/=-0-931-!ln^ (5) , 2F 々其中F是Famday常数，Pref是1 bar的参照压力。等式4禾B 5组合 显示更负值的￡:相应于较小负值的AHf。它的确与基于ScH3至ScH2 的可逆转变的已知实验数据的AHf的预期值线性相关。这里显示系统 地增加MgSc中Sc的量扩展了最初固体溶液。就VHx而言情况略微更复杂些。已知VH2 (Y-相)室温下不稳定， 但是低压氢化物存在直到VH (a-和(3-相)的组成。它们具有约-20 kJ/mol H和更低的AHf值，这相应于Mgo.8Vc,2化合物的最初固体溶液的实验(4)
观察到的平衡压力。对所有化合物而言等温线的主平稳段位于-0.75 V，除了 Mgo.sSco"它具有更正的电位，约-0.74至-0.72 V。相应于这些平稳段 的AHf对Mgo.8Xo.2 (X = Ti、 V、 Cr)禾口 Mgo.8Sco.2而言分别是-37 kJ/mol H 和-40kJ/molH(使用等式4和5)。更明显的是，除了 Mgo.sSco.2之外， AHf似乎不受MgX中的X的影响。而且，AHf似乎与就Mg转变成MgH2 所报道的相同。图8显示了 Mg。.8Xa2化合物在充电期间的平衡曲线。与其放电等 温线相似(参见图7，曲线(a))， Mgo.sSco.2的充电等温线具有最正的平衡 电位(图8，曲线(a))。逐渐倾斜的平稳段位于-0.76 V至-0.79 V的电位 值，分别相应于-36kJ/molH至-33kJ/molH。放电和充电期间测定的 平衡电位的这种差异归因于滞后作用，这经常在薄膜和整体储氢材料 中观察到。该滞后作用的根源可能是由于充电和放电过程中由晶格(单 轴)膨胀诱导的应力状态不同。与放电期间实际双重平衡平稳段不同(参 见图7，曲线(b)至(d))， Mgo.8Xo.2(X = Ti、 V、 Cr)化合物充电期间的平 稳段值显示略有不同(图8，曲线(b)至(d))。 Mgo.8Va2薄膜在约-0.805 V 显示最负的平稳段，相应于-31 kJ/molH。比较图7和8，感兴趣地注意到，所有Mg。.8Xo.2化合物显示在放电和充电之间相似的滞后效果。在所有情况下平稳段值的差异约为50mV，或者根据等式5，平稳段压 力的商为50。应注意到，上述实施方式和实验描述本发明，而不是限制本发明， 本领域技术人员在不背离附加的权利要求书的范围的情况下可以设计 许多其它实施方式。在这些权利要求中，位于圆括号之间的任意附图 标记都不是作为限制该权利要求的解释。使用动词"包括"及其结合 并不排除存在除该权利要求中所述之外的元素或步骤。元素前面的冠 词"一"不排除存在许多这些元素。彼此不同的从属权利要求中引证 某些测定的唯一事实不代表不能将这些测定的组合有利地使用。
权利要求
1、储氢材料，包括一能够与氢形成氢化物的金属间化合物，其特征在于该金属间化合物包括镁和至少一种选自下面组的金属X的至少一种合金钪、钒、钛和铬。
2、 根据权利要求1所述的储氢材料，其特征在于该合金包括50-99原子％镁和1-50原子％金属X。
3、 根据权利要求2所述的储氢材料，其特征在于该合金包括 70-卯原子％镁和10-30原子％金属X。
4、 根据权利要求3所述的储氢材料，其特征在于该合金包括 75-85原子％镁和15-25原子％金属X。
5、 根据权利要求4所述的储氢材料，其特征在于该合金包括 Mgo.8X0.2。
6、 根据前面权利要求中任一项所述的储氢材料，其特征在于该 金属间化合物包括镁和选自钪、钒、钛和铬的组中的至少两种金属的入4n血o
7、 根据前面权利要求中任一项所述的储氢材料，其特征在于该 储氢材料进一步包括至少一种添加剂。
8、 根据权利要求7所述的储氢材料，其特征在于所述添加剂由 一催化活性材料形成。
9、 根据权利要求8所述的储氢材料，其特征在于该催化活性材 料选自钯、铂和铑。
10、 根据前面权利要求中任一项所述的储氢材料，其特征在于该 合金具有一基本上多晶结构。
11、 根据前面权利要求中任一项所述的储氢材料，其特征在于该 合金形成一基本上均匀层。
12、 根据权利要求1-10中任一项所述的储氢材料，其特征在于 该合金基本上是由在一起形成粉的颗粒形成的。
13、 电化学活性材料，其特征在于该材料包括如权利要求1-12 中任一项所述的储氢材料。
14、 电化学电池，包括一正极和一负极，其特征在于该负极包括 如权利要求1-12中任一项所述的储氢材料。
15、 电子设备，由至少一个电化学电池供电，其特征在于该至少 一个电化学电池是如权利要求14所述的电化学电池。
16、 如权利要求1-12中任一项所述的储氢材料的制备方法，包 括以下步骤形成一金属间化合物，所述金属间化合物包括镁和至少一种选自 由钪、钒、钛和铬组成的组中的金属X的至少一种合金。
17、 根据权利要求16所述的方法，其特征在于在步骤A)中该金 属间化合物由镁原子和金属X原子的原子混合物形成。
18、 根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于在步骤A) 中该金属间化合物的形成是通过使用在其上形成金属间化合物的一 基底实现的。
19、 根据权利要求16-18中任一项所述的方法，其特征在于步骤 A)是在0-40'C之间的温度下进行的。
20、 根据权利要求16-19中任一项所述的方法，其特征在于步骤 A)是通过采用至少一种选自下面的技术而进行的电子束沉积、熔融 喷雾、熔融纺丝、急冷、蒸汽淬火、气体雾化、等离子喷涂、预定浇 注、球磨和氢诱导粉形成。
全文摘要
本发明涉及一种储氢材料，它包括一能够与氢形成氢化物的金属间化合物。本发明还涉及一种电化学活性材料，它包括这种储氢材料。本发明进一步涉及一种电化学电池，它包括一正极和一负极，所述负极包括这种储氢材料。而且，本发明涉及由至少一个本发明的电化学电池供电的电子设备。此外，本发明涉及一种本发明的储氢材料的制备方法。
文档编号H01M4/46GK101164185SQ200680013842
公开日2008年4月16日 申请日期2006年4月20日 优先权日2005年4月25日
发明者P·诺滕, R·A·H·尼森 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司