[发明专利]A2B7型含钆镍储氢合金、负极、电池及制备方法

说明书

本发明公开了一种A₂B₇型含钆镍储氢合金、负极、电池及制备方法。该储氢合金具有RE_xGd_yNi_z‑a‑bMn_aAl_b的组成；RE选自La、Ce、Pr、Nd、Y、Sm和Sc中的一种或多种元素；x、y、z、a和b表示各个元素的摩尔分数；x0，y≥1，且y+x＝6；22z≥19；9≥a+b0。本发明镍系储氢合金电极具有更高的最大放电容量和更长的使用寿命，且自放电更少。

技术领域

本发明涉及一种储氢合金、负极、电池及制备方法。

背景技术

作为镍氢(MH-Ni)二次电池负极材料，储氢合金得到了广泛应用。随着新能源汽车、智能电网储能以及通信基站储备电源对镍氢电池需求的快速增长，全球储氢合金的市场需求量也将快速增加，对储氢合金的综合性能也提出了更高的要求。发展具有高容量、长寿命，尤其对高温放电能力和自放电特性要求更高的先进储氢合金的任务迫在眉睫。

CN1165542A公开了一种贮氢合金，其化学组成为(R_1-xL_x)(Ni_1-yM_y)_z，R可选自La、Ce、Pr、Nd或这些的混合元素，L可选自Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Y、Sc、Mg、Ca或这些的混合元素，M可选自Al、Mn、Fe、Cu、Zr、Ti、Mo、Si、V、Cr、Nb、Hf、Ta、W、B、C或这些的混合元素，x为0.01～0.1，y为0～0.5，z为4.5～5。上述贮氢合金的L含量较低，导致电池容量最高仅为320mAh/g。

CN1072268C公开了一种贮氢合金，其化学组成为(R_1-xL_x)(Ni_1-yM_y)_z，R可选自La、Ce、Pr、Nd或这些的混合元素，L可选自Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Y、Sc、Mg、Ca，M可选自Al、Mn、Fe、Cu、Zr、Ti、Mo、Si、V、Cr、Nb、Hf、Ta、W、B、C或这些的混合元素，x为0.05～0.4，y为0～0.5，z为3～4.5。上述贮氢合金的L含量依然较低，导致自放电特性不佳，活化周期较长。

此外，CN109585790A公开了一种贮氢合金，其化学组成为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为摩尔比，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。上述贮氢合金不属于A₂B₇型，且自放电特性不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供A₂B₇型含钆镍储氢合金，其具有更高的最大放电容量和更长的使用寿命。进一步地，本发明的A₂B₇型含钆镍储氢合金自放电较小。更进一步地，本发明的A₂B₇型含钆镍系储氢合金的完全活化需要循环的次数较少，高温放电能力更好。

本发明的另一个目的在于提供上述储氢合金的制备方法，其可以获得具有更高的最大放电容量和更长的循环使用寿命的A₂B₇型含钆镍储氢合金。

本发明的再一个目的在于提供一种储氢合金负极。

本发明的又一个目的在于提供一种电池。