专利名称：镍-氢化物二次电池用储氢合金电极材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合金电极材料，特别是镍-氢化物二次电池用的储氢合金电极材料。
镍-氢化物二次电池是在研究氢能源基础上发展起来的一种高技术产品，而其中的关键是提供优质的储氢合金材料。由于镍-氢化物二次电池的电极处于5MKOH溶液中，在电池的充放电过程中，环境对电极的腐蚀是相当严重的。所以就要求储氢合金材料不但要有优良的电化学性能，而且要求其具有高的抗粉化、抗氧化能力。众所周知，在合金材料的氧化腐蚀过程中晶界的氧化较基体要严重得多，为此如何提高晶界的抗氧化能力和抗腐蚀能力是提高合金材料整体抗腐蚀能力的关键。
本发明的目的旨在通过加入In或Ag及其它元素，来制成一种新型的镍-氢化物二次电池用储氢合金材料，以提高合金材料的整体抗腐蚀能力。
本发明的目的可以通过下述方案实现。
镍-氢化物二次电池用储氢合金电极材料，它的化学组成为M↓[m]Ni↓[5-w]A↓[x]B↓[y]C↓[z]D↓[u]E↓[v]F↓[t]；其中M↓[m]为混合稀土；w＝x+y+z+u+v+t；A可以是Mn或Bi、B、Be、Sb，x＝0.001-0.8；B可以是Cr或Mo、Co、W，y＝0.001-1C可以是Al或Mg、Zn、Si，z＝0.001-1；D可以是Li或Na、K，u＝0.001-0.2；E可以是In或Ag，v＝0.001-0.5；F可以是Zr或Nb，t＝0.001-0.5。
本发明选择In是由于在众多的合金元素中，其抗碱能力较强，尤其是它所形成的氢氧化物会强烈地抵制KOH溶液对基体合金的腐蚀。按照合金的固溶理论，在合金结晶过程中In的绝大部分弥散在晶界、相界，以及亚晶界中，起到提高合金抗氧化.抗腐蚀的能力。
此外，Ag是十分优良的变质剂，它的加入可以使晶粒细化，晶界结构能量低，提高抗氧化能力。
镍-氢化物二次电池用储氢合金电极材料也可以是这样组成的M↓[m]Ni↓[5-w]A↓[x]B↓[y]C↓[z]D↓[u]E↓[v]F↓[t]；其中M↓[m]为混合稀土；w＝x+y+z+u+v+t；A可以是Mn或Bi、B、Be、Sb，x＝0.001-0.4；B可以是Cr或Mo、Co、W，y＝0.001-0.5；C可以是Al或Mg、Zn、Si，z＝0.001-0.8；D可以是Li或Na、K，u＝0.001-0.1；E可以是In或Ag，v＝0.001-0.2；F可以是Zr或Nb，t＝0.001-0.3。
或者是M↓[m]Ni↓[5-w]A↓[x]B↓[y]C↓[z]D↓[u]E↓[v]F↓[t]；其中M↓[m]为混合稀土；w＝x+y+z+u+v+t；A可以是Mn或Bi、B、Be、Sb，x＝0.401-0.8；B可以是Cr或Mo、Co、W，y＝0.501-1；C可以是Al或Mg、Zn、Si，z＝0.801-1；D可以是Li或Na、K，u＝0.101-0.2；E可以是In或Ag，v＝0.201-0.5；
F可以是Zr或Nb，t＝0.301-0.5。
它的化学组成具体可以是M↓[m]Ni↓[3.8]Mn↓
Co↓
Al↓
Li↓
In↓
Zr↓
。
它的化学组成具体可以是M↓[m]Ni↓[4.01]Sb↓
Cr↓
Zn↓
Li↓
In↓
Nb↓
。
它的化学组成具体可以是M↓[m]Ni↓[4.1]Mn↓
Mo↓
Al↓
Li↓
In↓
Zr↓
。
它的化学组成具体可以是M↓[m]Ni↓[3.8]]Mn↓
W↓
Al↓
Li↓
In↓
Zr↓
。
它的化学组成具体可以是M↓[m]Ni↓[4]Sb↓
Co↓
Al↓
Li↓
In↓
Nb↓
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它的化学组成具体可以是M↓[m]Ni[3.8]Mn↓
Co↓
Al↓
Li↓
In↓
Zr↓
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本发明合金电极材料在真空感应炉中制成合金，用振磨机磨成400目的合金粉。
本发明的具体实施例及其性能指标见附表
本发明的具体实施例及其性能指标见下表(Mm＝1)Ni Mn B Be Sb Cr Mo Co W Al Mg Zn Si Li Na KIn Ag Zr Nb 电化学容量MAH/g1 3.8 0.3 0.40.2 0.05 0.20 0.05 3182 40.2 0.40.2 0.05 0.15 3103 3.8 0.2 0.50.2 0.05 0.20 0.05 3204 3.8 0.3 0.20.3 0.05 0.32 0.03 2985 4.4 0.1 0.20.2 0.05 0.03 0.02 3266 4.1 0.2 0.35 0.2 0.05 0.05 0.05 3217 4.0 0.2 0.40 0.2 0.02 0.10 0.08 3168 3.9 0.2 0.50.2 0.05 0.10 0.05 3169 3.9 0.2 0.550.2 0.05 0.05 0.05 32010 4.0 0.2 0.50.1 0.05 0.1 0.05 30411 4.0 0.2 0.20.2 0.05 0.3 0.05 29712 4.0 0.2 0.5 0.2 0.05 0.03 0.02 30313 3.8 0.1 0.6 0.20.05 0.2 0.05 31414 3.9 0.2 0.6 0.2 0.05 0.03 0.02 299
权利要求
1.一种镍-氢化物二次电池用储氢合金电极材料，其特征在于它的化学组成为M↓[m]Ni↓[5-w]A↓[x]B↓[y]C↓[z]D↓[u]E↓[v]F↓[t]；其中M↓[m]为混合稀土；w＝x+y+z+u+v+t；A可以是Mn或Bi、B、Be、Sb，x＝0.001-0.8；B可以是Cr或Mo、Co、W，y＝0.001-1；C可以是Al或Mg、Zn、Si，z＝0.001-1；D可以是Li或Na、K，u＝0.001-0.2；E可以是In或Ag，v＝0.001-0.5；F可以是Zr或Nb，t＝0.001-0.5。
2.按照权利要求1所述的储氢合金电极材料，其特征在于它的化学组成为M↓[m]Ni↓[5-w]A↓[x]B↓[y]C↓[z]D↓[u]E↓[v]F↓[t]；其中M↓[m]为混合稀土；w＝x+y+z+u+v+t；A可以是Mn或Bi、B、Be、Sb，x＝0.001-0.4；B可以是Cr或Mo、Co、W，y＝0.001-0.5；C可以是Al或Mg、Zn、Si，z＝0.001-0.8；D可以是Li或Na、K，u＝0.001-0.1；E可以是In或Ag，v＝0.001-0.2；F可以是Zr或Nb，t＝0.001-0.3。
3.按照权利要求1所述的储氢合金电极材料，其特征在于它的化学组成为M↓[m]Ni↓[5-w]A↓[x]B↓[y]C↓[z]D↓[u]E↓[v]F↓[t]；其中M↓[m]为混合稀土；w＝x+y+z+u+v+t；A可以是Mn或Bi、B、Be、Sb，x＝0.401-0.8；B可以是Cr或Mo、Co、W，y＝0.501-1；C可以是Al或Mg、Zn、Si，z＝0.801-1；D可以是Li或Na、K，u＝0.101-0.2；E可以是In或Ag，v＝0.201-0.5；F可以是Zr或Nb，t＝0.301-0.5。
4.按照权利要求1所述的储氢合金电极材料，其特征在于它的化学组成为M↓[m]Ni↓[3.8]Mn↓
Co↓
Al↓
Li↓
In↓
Zr↓
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5.按照权利要求1所述的储氢合金电极材料，其特征在于它的化学组成为M↓[m]Ni[4.01]Sb↓
Cr↓
Zn↓
Li↓
In↓
Nb↓
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6.按照权利要求1所述的储氢合金电极材料，其特征在于它的化学组成为M↓[m]Ni↓[4.1]Mn↓
Mo↓
Al↓
Li↓
In↓
Zr↓
。
7.按照权利要求1所述的储氢合金电极材料，其特征在于它的化学组成为M↓[m]Ni↓[3.8]]Mn↓
W↓
Al↓
Li↓
In↓
Zr↓
。
8.按照权利要求1所述的储氢合金电极材料，其特征在于它的化学组成为M↓[m]Ni↓[4]Sb↓
Co↓
Al↓
Li↓
In↓
Nb↓
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9.按照权利要求1所述的储氢合金电极材料，其特征在于它的化学组成为M↓[m]Ni[3.8]Mn↓
Co↓
Al↓
Li↓
In↓
Zr↓
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全文摘要
本发明是一种镍-氢化物二次电池用储氢合金电极材料，其化学组成为M↓[m]Ni↓[5-w]A↓[x]B↓[y]C↓[z]D↓[u]E↓[v]F↓[t]；其中M↓[m]为混合稀土；w＝x+y+z+u+v+t；A＝Mn、Bi、B、Be、Sb、B＝Cr、Mo、Co、W，C＝Al、Mg、Zn、Si，D＝Li、Na、K，E＝In、Ag，F＝Zr、Nb；x＝0.001-0.8；y＝0.001-1；z＝0.001-1；u＝0.001-0.2；v＝0.001-0.5；t＝0.001-0.5。本发明材料具有较高的合金抗氧化能力和抗腐蚀能力，电化学容量达297-326MAH/g。
文档编号H01M4/38GK1157492SQ96101248
公开日1997年8月20日 申请日期1996年2月14日 优先权日1996年2月14日
发明者陈有孝 申请人:陈有孝