[发明专利]二次可充电镍氢电池用La-Mg-Ni型负极储氢材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二次可充电镍氢电池用La‑Mg‑Ni型负极储氢材料及其制备方法。所述La‑Mg‑Ni型负极储氢材料的化学式为La_1‑x‑yRe_xMg_y(Ni_1‑a‑bAl_aM_b)_z，其中，Re为Ce、Pr、Nd、Sm、Y中的至少一种，M为Ti、Cr、Mo、Nb、Ga、V、Si、Zn、Sn中的至少一种；0≤x≤0.10、0.3≤y≤0.5、0a≤0.05、0≤b≤0.02、2.3≤z3.0。本发明La‑Mg‑Ni型负极储氢材料具有优异的充放电容量、循环寿命，该La‑Mg‑Ni型负极储氢材料既可以应用于普通二次可充电镍氢电池，又可以应用于具有超低自放电和长时间存储性能的二次可充电镍氢电池。

技术领域

本发明属于电池材料领域，涉及一种二次可充电镍氢电池用La-Mg-Ni型负极储氢材料。

背景技术

金属氢化物-镍电池自上世纪90年代投入市场以来，由于其具有容量高、寿命长，无记忆效应、无环境污染等特点，广泛受到欢迎，市场占有率越来越高，电池的类型也由AA、AAA普通电池向其他多种类型发展，产品广泛应用于电动工具、家用电器、计算机、航天、通讯和助力车等，发展十分迅速。随着金属氢化物-镍电池应用领域的增加，对电池性能的要求也越来越高。特别是近年来人们逐步认识到电池的存储性能和自放电特性对电池的应用有很大的影响，电池的存储性能不好将直接导致电池的报废，而电池的自放电太大将不利于电池的使用，同时也将导致电能的浪费。因此研究开发具有长期存放特性和低自放电特性的电池成为近年来的热点。

电池的自放电主要是由于电池在非工作状态下，一方面是正极的氧析出与负极的氢相结合产生，另一方面是负极中含有Co和Mn，或其他在碱性电解液中可溶解的元素，这些元素溶解到电解液中后将沉积在隔膜上，从而加速了正电极的还原，为此人们做了许多工作，如对正极粉包覆钴，改善隔膜和电解液，在正负极中添加一些稳定性添加剂等，这些工作对镍氢电池的自放电特性确实起了一些改善作用，但依然没有从根本上解决问题。

另外，如下表1、2所示，AB_x(LaNi₂，LaNi₃，La₂Ni₇，La₅Ni₁₉，LaNi₅)构成的稀土金属间化合物，随A侧稀土含量的增加，化合物的吸氢量增加，理论电化学容量也高，但平衡氢压和吸放氢温度也随之增加(见表1)，使其难以得到实际应用。

表1 LaNi₂、LaNi₃、La₂Ni₇和LaNi₅合金及氢化物的结构和性能

表2 AB_x(LaNi₂、LaNi₃、La₂Ni₇、La₅Ni₁₉和LaNi₅)合金的理论电化学容量

发明内容

本发明的目的在于提供一种二次可充电镍氢电池用La-Mg-Ni型负极储氢材料，该负极储氢材料可长期存放且自放电较低。

本发明的技术解决方案：