[发明专利]一种镍氢电池用A2B7型储氢合金及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于电池及电池储氢材料技术领域，具体涉及一种镍氢电池用A₂B₇型储氢合金及其制备方法。

背景技术：

能源是支撑当今人类文明和保障社会发展的最重要的物质基础。进入21世纪，人们在享受着人类文明成果的同时，却不得不面对能源危机和环境污染这两大难题。镍氢电池因具有绿色环保、比能量密度高、安全性好、循环寿命长、充电快速、无记忆效应、价格适宜等优点，能够满足日益增长的电子产品及电动汽车等对可移动能源的需求，已广泛应用于军事装备及武器、电动工具、家用电器及混合动力汽车(HEV)等领域。

镍氢电池除具有上述优点外，也存在一些尚待解决的问题。如目前商用镍氢电池的负极材料大多采用AB₅型合金，以LaNi₅为代表，该合金易粉化、储氢容量低，价格昂贵，远达不到HEV对高能量密度和高功率密度的应用要求，且循环寿命也有待进一步提高。近年来，在AB₅型和AB₂型合金的基础上，开发出的Re-Mg-Ni系A₂B₇型储氢合金，结构可表达为：

A₂B₇=(AB₅)+(AB₂)

作为绿色新型能源材料，其综合性能明显优于传统储氢合金，如具有电化学容量高，易活化，动力学性能优良等特点，有望替代商业化的LaNi₅型储氢合金。但该合金循环寿命不理想的问题仍未得到有效解决，寻找放电容量和循环寿命的平衡点是科学界关注的焦点。A、B元素替代、改进制备方法及优化工艺条件是改善该类合金综合电化学性能的有效途径。A侧多采用Ce、Pr、Nd等稀土元素进行替代，但Pr、Nd价格高，影响最终产品的价格。B侧多采用Co、Mn、Al等元素进行替代，Co也是昂贵且稀少的资源，至今还未见到Ag、Sr、Ge替代B侧元素的报道。合金中A₂B₇含量对合金粉的电化学容量至关重要，通过改进制备方法及优化工艺条件提高A₂B₇相含量，控制合金成分也是需要解决的关键技术。

发明内容：

本发明的目的是提供一种在不影响放电容量的同时提高储氢合金的循环寿命，并改善其低温性能的，用作A₂B₇型镍氢电池用储氢合金负极材料的镍氢电池用A₂B₇型储氢合金及其制备方法。

本发明的镍氢电池用A₂B₇型储氢合金，其特征在于，其结构通式为：Ln_aMg_bNi_xY_yZ_z，其中Ln是从稀土元素中选出的至少一种元素，优选为La和Nd，Y为Al、Co、Nb、V、Fe、Cu、Zn、As、Ga、Mo、Sn、In、W、Si、P选出的至少一种元素，Z为Ag、Sr、Ge中选出的至少一种元素，0.5≤a<2，0<b<1，5<x+y+z<9，0<y<3，0<z<1。

本发明还提供了上述镍氢电池用A₂B₇型储氢合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：