專利名稱：一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及儲氫合金領(lǐng)域，尤其涉及一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著稀土價(jià)格的持續(xù)升高，尤其是鐠Pr、釹Nd等稀土金屬的大幅度提高，給磁性材料、鎳氫電池等稀土下游行業(yè)的生產(chǎn)成本帶來了極大的壓力。尤其是鎳氫電池行業(yè)，由于面臨鋰離子電池等其他電池的競爭，已經(jīng)沒有成本上的優(yōu)勢，消費(fèi)市場面臨逐漸萎縮的危險(xiǎn)，給行業(yè)的發(fā)展命運(yùn)蒙上了陰影。如何在保持儲氫合金性能的前提下，降低儲氫合金的生產(chǎn)成本，成為關(guān)系鎳氫電 池行業(yè)發(fā)展命運(yùn)的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)商用長壽命型AB5合金中Pr、Nd的含量約6_8wt. %,而Pr、Nd的價(jià)格約為La、Ce等高豐度稀土價(jià)格的4_8倍。因此，迫切需要開發(fā)無Pr、無Nd的超長壽命型儲氫合金，以提高鎳氫電池行業(yè)的市場競爭力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金及其制備方法，在滿足儲氫合金超長循環(huán)壽命和低自放電性能的前提下，使合金中Pr、Nd元素的含量降低至0，以最大程度地降低生產(chǎn)成本，提高儲氫合金的市場競爭力。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金，其組成的化學(xué)式為Mm1IyLaxCeyNiaCobMneAld,其中，Mm 為稀土或混合稀土金屬，含有 La、Ce、Y、Sm、Gd 中的一種或一種以上；x、y> a、b、c、d表示摩爾比，其數(shù)值范圍為0. 2 ( x < 0. 8、0. 2 ( y< 0. 8、0. 5 ^ x+y < I. 0> a ^ 3. 2、0. 3 ^ b ^ I. 0、0 < c < 0. 8、0. 2 ^ d ^ 0. 5>4. 8 ^ a+b+c+d < 5. 3。為進(jìn)一步改善合金的性能，所述合金組分中可以包括N，即合金的組成化學(xué)式表示為rMmmLaxCeyNiJObMneAldN^N為Sn、Cr、V、W、Mo中的一種或一種以上；e表示摩爾比，其數(shù)值范圍為0 < e 彡 0. 1，同時(shí)4. 8 ( a+b+c+d+e ( 5. 3。一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金，其組成的化學(xué)式為MmmzLaxCeyMzNiaCobMneAld,其中，Mm 為稀土或混合稀土金屬，含有 La、Ce、Y、Sm、Gd 中的一種或一種以上；M為Ti、Zr、Hf、Mg中的一種或一種以上；x、y、z、a、b、c、d表示摩爾比,其數(shù)值范圍為0. 2 ^ X < 0. 8,0. 2 彡 y < 0. 8、0 < z 彡 0. 05,0. 5 彡 x+y+z < I. 0、a 彡 3. 2、0. 3 ^ b ^ I. 0、0 < c < 0. 8、0. 2 ^ d ^ 0. 5、4. 8 ^ a+b+c+d ^ 5. 3。為進(jìn)一步改善合金的性能，所述合金組分中可以包括N，即合金的組成化學(xué)式表示為=MmmzLaxCeyMzNiaCobMneAldNe, N 為 Sn、Cr、V、W、Mo 中的一種或一種以上，e 表示摩爾t匕，其數(shù)值范圍為0 < e彡0. 1，同時(shí)，4. 8 ( a+b+c+d+e ( 5. 3。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是該儲氫合金具有成本低、循環(huán)壽命極長、PCT平衡壓合理、放電容量適中、大電流放電能力優(yōu)良、低自放電性能好的特點(diǎn)，具有極強(qiáng)的市場競爭力，可以廣泛用于普通鎳氫電池、長壽命型鎳氫電池、動(dòng)力型鎳氫電池和低自放電鎳氫電池等多個(gè)鎳氫電池應(yīng)用領(lǐng)域。


圖I是本發(fā)明一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金實(shí)施例I PCT曲線；圖2是本發(fā)明一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金實(shí)施例I循環(huán)壽命曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明本發(fā)明實(shí)施例I-實(shí)施例20的組分對比見表I。 表I
權(quán)利要求
1.一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金，其特征在于，其組成的化學(xué)式為Mm1IyLaxCeyNiaCobMneAld,其中，Mm 為稀土或混合稀土金屬，含有 La、Ce、Y、Sm、Gd 中的一種或一種以上；X、y> a、b、c、d表示摩爾比，其數(shù)值范圍為0. 2 ≤ x < O. 8、O. 2 ≤ y< O. 8、0· 5 ≤ x+y < I. 0> a ≥ 3. 2、0. 3 ≤ b ≤ I. 0、0 < c < 0. 8、0. 2≤ d ≤0. 5>4.8 ≤ a+b+c+d ≤ 5. 3。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金，其特征在于，為進(jìn)一步改善合金的性能，所述合金組分中可以包括N，即合金的組成化學(xué)式表示為Mm1IyLaxCeyNiaCobMneAldNe,N為Sn、Cr、V、W、Mo中的一種或一種以上；e表示摩爾比，其數(shù)值范圍為0 < e ≤ O. 1，同時(shí)4. 8 ≤a+b+c+d+e ≤5. 3。
3.一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金，其特征在于，其組成的化學(xué)式為MmmzLaxCeyMzNiaCobMneAld,其中，Mm 為稀土或混合稀土金屬，含有 La、Ce、Y、Sm、Gd 中的一種或一種以上；M為Ti、Zr、Hf、Mg中的一種或一種以上；x、y、z、a、b、C、d表示摩爾比,其數(shù)值范圍為0· 2 ≤ X < O. 8,0. 2 ≤ y < O. 8、0 < z 彡 O. 05，0· 5 ≤ x+y+z < I. 0、a ≥3. 2、O. 3 ≤ b ≤ I. 0、0 < c < O. 8、0. 2 ≤ d ≤ O. 5、4. 8 ≤a+b+c+d≤ 5. 3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金，其特征在于，為進(jìn)一步改善合金的性能，所述合金組分中可以包括N，即合金的組成化學(xué)式表示為MmmLaxCeyMzNiaCobMneAldNe, N 為 Sn、Cr、V、W、Mo 中的一種或一種以上，e 表示摩爾比，其數(shù)值范圍為0 < e ≤ O. 1，同時(shí)，4. 8 ≤ a+b+c+d+e ≤ 5. 3。
全文摘要
本發(fā)明涉及儲氫合金領(lǐng)域，尤其涉及一種無鐠釹的低成本超長壽命型儲氫合金，其特征是，其組成的化學(xué)式分別為Mm1-x-yLaxCeyNiaCobMncAld，Mm1-x-yLaxCeyNiaCobMncAldNe， Mm1-x-y-zLaxCeyMzNiaCobMncAld，Mm1-x-y-zLaxCeyMzNiaCobMncAldNe，Mm含有La、Ce、Y、Sm、Gd中的一種或一種以上，M為Ti、Zr、Hf、Mg中的一種或一種以上，N為Sn、Cr、V、W、Mo中的一種或一種以上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是具有成本低、循環(huán)壽命極長、PCT平衡壓合理、大電流放電性優(yōu)、低自放電性能好的特點(diǎn)。
文檔編號C22C19/03GK102828069SQ20121036233
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者王常春, 姜波, 遲新宇, 沈欣, 柳立, 張遠(yuǎn) 申請人:鞍山鑫普電池材料有限公司, 包頭鑫普新材料有限公司