一種鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相儲(chǔ)氫合金及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相儲(chǔ)氫合金及其制備方法。鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相型儲(chǔ)氫合金，其特征在于，其結(jié)構(gòu)通式為：LnaMgbNixYyZz，其中Ln是從稀土元素中選出的至少一種元素，Y為Co、Mn、Al、Cu、Nb、V、Fe、Zn、Ti、Cr、As、Ga、Mo、Sn、In、W、Si、B、P選出的至少一種元素，Z為Ag、Sr、Ge、Au中選出的至少一種元素，0.5≤a<1，0<b<0.5，2.5<x<4.5，0<y<2，0<z≤1，其中AB5相占10-90％，A2B7相占10-90％，其余雜相比例不多于30％。本發(fā)明產(chǎn)品通過Ag、Sr、Ge、Au等替代B側(cè)元素，并優(yōu)化合金成分及退火工藝，通過調(diào)整產(chǎn)物中AB5相與A2B7相比值，提高儲(chǔ)氫合金的放電容量及循環(huán)壽命，改善其自放電及低溫性能。
【專利說明】-種鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相儲(chǔ)氫合金及其制備方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明屬于電池及電池儲(chǔ)氫材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鎳氫電池用稀 土-鎂-鎳系儲(chǔ)氫合金及其制備方法。

【背景技術(shù)】：
[0002] 隨著地球環(huán)境的不斷惡化，高性價(jià)比二次能源的需求日益緊迫。鎳氫電池具有綠 色環(huán)保、比能量密度高、安全性好、循環(huán)壽命長、充電快速、無記憶效應(yīng)、價(jià)格適宜等優(yōu)點(diǎn)，已 廣泛應(yīng)用于軍事裝備、電動(dòng)工具、家用電器等領(lǐng)域，同時(shí)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的市場 優(yōu)勢。商業(yè)上應(yīng)用的鎳氫電池負(fù)極材料主要為稀土系A(chǔ)B 5型儲(chǔ)氫合金，以LaNi5為代表，該 合金易粉化、儲(chǔ)氫容量低，價(jià)格昂貴，遠(yuǎn)不能滿足動(dòng)力電池的需求。元素替代也是改善合金 電化學(xué)性能的有效途徑之一。A側(cè)多采用Ce、Pr、Nd等稀土元素進(jìn)行替代，Pr、Nd價(jià)格高， 影響最終產(chǎn)品的價(jià)格。B側(cè)多采用Co、Mn、A1等元素進(jìn)行替代。


【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種高放電容量、長循環(huán)壽命，同時(shí)自放電及低溫性能得到 改善的，用作鎳氫電池負(fù)極材料的稀土-鎂-鎳系多相儲(chǔ)氫合金及其制備方法。
[0004] 除本公司對(duì)Ag、Sr、Ge替代B側(cè)元素進(jìn)行了研究外，沒有其它相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。Au 替代B側(cè)元素的研究還未見報(bào)道。Re-Mg-Ni系A(chǔ)2B7型合金具有較高的電化學(xué)容量，但循環(huán) 穩(wěn)定性差是其致命缺點(diǎn)。若儲(chǔ)氫合金產(chǎn)品中AB 5相和A2B7相保持在合適的比例，將使合金既 具有較高的電化學(xué)容量，又獲得良好的循環(huán)穩(wěn)定性。通過元素替代、成分優(yōu)化及工藝調(diào)整， 形成一種新型稀土-鎂-鎳系多相儲(chǔ)氫合金，保證合金中AB 5相和A2B7相的相對(duì)含量，提高 電化學(xué)性能，是本發(fā)明需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明的鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相型儲(chǔ)氫合金，其特征在于，其結(jié)構(gòu)通式 為：Ln aMgbNixYyZz，其中Ln是從稀土元素中選出的至少一種元素，優(yōu)選為La和Ce，Y為Co、 Μη、Al、Cu、Nb、V、Fe、Zn、Ti、Cr、As、Ga、Mo、Sn、In、W、Si、B、P 選出的至少一種元素 ，Z 為 Ag、Sr、Ge、Au 中選出的至少一種元素，0· 5 彡 a〈l，0〈b〈0. 5,2· 5〈χ〈4· 5,0〈y〈2,0〈z 彡 1，其 中AB5相占10-90%，A2B7相占10-90%，其余雜相比例不多于30%。
[0006] 本發(fā)明還提供了上述鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相型儲(chǔ)氫合金的制備方法，其 特征在于，包括以下步驟：
[0007] (a)將金屬元素 Ln、Mg、Ni、X 和 Y 按照通式 LnaMgbNixYyZz 中的 a、b、X、y、 z的摩爾比配料，置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真空后充入保護(hù)性氣體，爐內(nèi)壓強(qiáng)為 1. 0 X 10°-1. 0 X l(T6MPa，于1400-2000K烙煉2-20h，得到金屬烙煉液；將金屬烙煉液注入水 冷錠模，冷卻，得到合金鑄錠，所述的保護(hù)性氣體為氬氣、氮?dú)狻錃?、氦氣、氖氣、氙氣或?氣中的一種或兩種的混合氣體；通式Ln aMgbNixYyZz中的Ln是從稀土元素中選出的至少一種 元素 ，Y 為 Co、Mn、Al、Cu、Nb、V、Fe、Zn、Ti、Cr、As、Ga、Mo、Sn、111、1、51、8、？選出的至少一 種元素 ，Z 為 Ag、Sr、Ge、Au 中選出的至少一種元素，0· 5 彡 a〈l，0〈b〈0. 5,2· 5〈χ〈4· 5,0〈y〈2， 0<z ^ 1；
[0008] (b)將步驟（a)的合金鑄錠置于熱處理爐中，抽真空后充入保護(hù)性氣體，爐內(nèi)壓 強(qiáng)為5. OX 10°-1X 10_6MPa，于1000-1800K熱處理5-48h，氣流粉碎后得到鎳氫電池用稀 土-鎂-鎳系多相型儲(chǔ)氫合金，所述的保護(hù)性氣體為氬氣、氮?dú)?、氫氣、氦氣、氖氣、氙氣或?氣中的一種或兩種的混合氣體。
[0009] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：
[0010] 本發(fā)明按結(jié)構(gòu)通式（LnaMgbNixY yZz)稱量金屬鑭、鈰、鎂、鎳、鈷和銀等原料，進(jìn)行感 應(yīng)熔煉，制備鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相型超晶格儲(chǔ)氫合金材料。本發(fā)明產(chǎn)品通過Ag、 Sr、Ge、Au等替代B側(cè)元素，并優(yōu)化合金成分及退火工藝，通過調(diào)整產(chǎn)物中AB5相與A2B 7相 比值，提高儲(chǔ)氫合金的放電容量及循環(huán)壽命，改善其自放電及低溫性能。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0011] 表1為實(shí)施例中的鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金的成分及放電 比容量
[0012] 圖1為對(duì)比例1和實(shí)施例2、7、10中鎳氫電池用稀土 -鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫 合金的X射線衍射圖。
[0013] 圖2為對(duì)比例1和實(shí)施例5、6、11中鎳氫電池用稀土 -鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫 合金的PCT曲線。
[0014] 圖3為對(duì)比例1和實(shí)施例8、9中鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金 的循環(huán)性能測試結(jié)果。
[0015] 圖4為對(duì)比例1和實(shí)施例4中鎳氫電池用稀土 -鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金的 自放電測試結(jié)果。
[0016] 圖5為對(duì)比例1和實(shí)施例3中鎳氫電池用稀土 -鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金的 低溫性能測試結(jié)果。

【具體實(shí)施方式】：
[0017] 以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0018] 對(duì)比例1
[0019] 按結(jié)構(gòu)式lAnCea.^Sn^Mga.^Ni^AUc^Mn?！?。的摩爾配比稱量金屬原料La、 〇6、5111、]\%、附、41、(：〇、]\111，置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真空（0.1?3)后充入氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng) 為0. 05MPa，于1600K熔煉10h，得到金屬熔煉液；將金屬熔煉液注入水冷錠模，冷卻，得到合 金鑄錠。將合金鑄錠置于臥式熱處理爐中，抽真空（〇. IPa)后充入保護(hù)性氣體氬氣，爐內(nèi)壓 強(qiáng)為0. 05MPa，于1400K退火20h，氣流粉碎后得到鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相超晶格 儲(chǔ)氫合金。XRD測試表明，八8 5相占78.6%，A2B7相占20. 1%，其余以AB3、A5B19、B側(cè)游離相 等雜相形式存在。
[0020] 實(shí)施例2
[0021 ]按結(jié)構(gòu)式 LaQ.4(lCeQ. 45Ni4.3(IA1Q. 2(lCoQ.4(lMnQ. 3(lAgQ. 15 的摩小配比勒、里金屬原料 La、Ce、Sm、Mg、Ni、Al、Co、Mn、Ag，都置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真空（0. IPa)后充入氬 氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為0. IMPa，于1400K熔煉20h，得到金屬熔煉液；將金屬熔煉液注入水冷錠模， 冷卻，得到合金鑄錠。將合金鑄錠置于臥式熱處理爐中，抽真空（〇. IPa)后充入保護(hù)性氣體 氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為〇. 〇5MPa，于1000K退火48h，氣流粉碎后得到鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系 多相超晶格儲(chǔ)氫合金。XRD測試表明，AB 5相占10. 0%，A2B7相占90. 0%，無其它相存在。
[0022] 實(shí)施例3
[0023] 按結(jié)構(gòu)式 LaQ.45CeQ. 1QSmQ. 1QMgQ.4QNi4.Q(lAl a 2QCoQ. 5QMnQ.4QGeQ. Q2 的摩爾配比稱量金屬原料 1^、〇6、5111、1%、附、41、(：〇^11、66，全部置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真空（0.1? &)后充入氬 氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為〇. 5MPa，于1800K熔煉6h，得到金屬熔煉液；將金屬熔煉液注入水冷錠模，冷 卻，得到合金鑄錠。將合金鑄錠置于臥式熱處理爐中，抽真空（〇. IPa)后充入保護(hù)性氣體氬 氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為IMPa，于1500K退火10h，氣流粉碎后得到鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相 超晶格儲(chǔ)氫合金。XRD測試表明，AB 5相占18. 5 %，A2B7相占79. 8 %，其余以AB3、A5B19、B側(cè) 游離相等雜相形式存在。
[0024] 實(shí)施例4
[0025] 按結(jié)構(gòu)式 Laa 5(lCea 1(lSma 1(lMga 35Ni3.7(lAla 4(lCoa 5(lMna4(lSra % 的摩爾配比稱量金屬原料 1^、〇6、5111、1%、附、41、(：〇^11、51'，全部置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真空（0.1? &)后充入氬 氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為〇. OOlMPa，于2000K熔煉2h，得到金屬熔煉液；將金屬熔煉液注入水冷錠模， 冷卻，得到合金鑄錠。將合金鑄錠置于臥式熱處理爐中，抽真空（〇. IPa)后充入保護(hù)性氣體 氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為〇. 〇〇5MPa，于1800K退火5h，氣流粉碎后得到鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系 多相超晶格儲(chǔ)氫合金。XRD測試表明，AB 5相占27. 0%，A2B7相占71. 8%，其余以AB3、A5B19、 B側(cè)游離相等雜相形式存在。
[0026] 實(shí)施例5
[0027] 按結(jié)構(gòu)式 LaQ.55CeQ. 1(lSmQ. 1(lMgQ.25Ni3.5(IA1 Q. 1(lCoQ.9(lMnQ. 1(lAuaQ9 的摩小配比勒、里金屬原 料La、Ce、Sm、Mg、Ni、Al、Co、Μη、Au，全部置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真空（0. IPa)后充 入氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為〇. 〇〇〇〇2MPa，于1600K熔煉15h，得到金屬熔煉液；將金屬熔煉液注入水 冷錠模，冷卻，得到合金鑄錠。將合金鑄錠置于臥式熱處理爐中，抽真空（〇. IPa)后充入保 護(hù)性氣體氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為〇. 〇〇〇〇5MPa，于1000K退火30h，氣流粉碎后得到鎳氫電池用稀 土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金。XRD測試表明，八8 5相占32. 3%，A2B7相占37. 7%，其 余以AB3、A5B19、B側(cè)游離相等相形式存在。
[0028] 實(shí)施例6
[0029] 按結(jié)構(gòu)式 LaQ.6(lCeQ. 15SmQ.2(lNi3.2(IA1 Q.3(lCoQ.4(lMnQ. 3(lAgQ.25 的摩小配比勒、里金 屬原料1^乂6、5111、1%、附、41、(：〇^11、48、66，全部置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真空（0.1? &) 后充入氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為〇. OOOIMPa，于1500K°C熔煉4h，得到金屬熔煉液；將金屬熔煉液注 入水冷錠模，冷卻，得到合金鑄錠。將合金鑄錠置于臥式熱處理爐中，抽真空（〇. IPa)后充 入保護(hù)性氣體氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為0. OOOIMPa，于1200K退火24h，氣流粉碎后得到鎳氫電池用 稀土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金。乂1?測試表明，48 5相占56.3%，487相占41.7%， 其余以AB3、A5B 19、B側(cè)游離相等雜相形式存在。
[0030] 實(shí)施例7
[0031] 按結(jié)構(gòu)式 LaQ.75CeQ.15Ni3. 2(IA1Q. 1(lCoQ.9(lMnQ.2(lGe Q.35 的摩小配比勒、里金 屬原料1^乂6、5111、1%、附、41、(：〇^11、66、51'，全部置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真空（0.1? &) 后充入氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為O.OOIMPa，于1900K熔煉8h，得到金屬熔煉液；將金屬熔煉液注 入水冷錠模，冷卻，得到合金鑄錠。將合金鑄錠置于臥式熱處理爐中，抽真空（〇. IPa)后充 入保護(hù)性氣體氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為0. IMPa，于1600K退火40h，氣流粉碎后得到鎳氫電池用稀 土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金。XRD測試表明，八85相占69. 3%，A2B7相占28. 3%，其 余以AB3、A5B19、B側(cè)游離相等雜相形式存在。
[0032] 實(shí)施例8
[0033] 按結(jié)構(gòu)式 LaQ.8(lCeQ. 1(lSmQ.15Ni2.9(IA1 Q. 1(lCoQ.4(lMnQ. njSr。.3(lAuQ.Q2 的摩小配比勒、里金 屬原料1^乂6、5111、1%、附、41、(：〇^11、51'^11，全部置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真空（0.1? &) 后充入氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為〇. 〇〇〇3MPa，于1700K熔煉10h，得到金屬熔煉液；將金屬熔煉液注 入水冷錠模，冷卻，得到合金鑄錠。將合金鑄錠置于臥式熱處理爐中，抽真空（O.lPa)后充 入保護(hù)性氣體氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為〇.〇〇〇2MPa，于1300K退火12h，氣流粉碎后得到鎳氫電池用 稀土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金。XRD測試表明，八8 5相占71.3%，A2B7相占19. 5%， 其余以AB3、A5B19、B側(cè)游離相等雜相形式存在。
[0034] 實(shí)施例9
[0035] 按結(jié)構(gòu)式 LaQ.85CeQ.1(lNi2. 9(IA1Q.25CoQ.5(lMn Q.25AgQ.55GeQ.ioSr。. Q5 的摩小配比矛小 量金屬原料La、Ce、Sm、Mg、Ni、Al、Co、Μη、Ag、Ge、Sr，全部置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真 空（0. IPa)后充入氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為0. 000008MPa，于1500K熔煉12h，得到金屬熔煉液；將 金屬熔煉液注入水冷錠模，冷卻，得到合金鑄錠。將合金鑄錠置于臥式熱處理爐中，抽真空 (0. IPa)后充入保護(hù)性氣體氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為0. 000008MPa，于1000K退火36h，氣流粉碎后 得到鎳氫電池用稀土 -鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金。XRD測試表明，AB5相占82. 1 %，A2B7 相占16. 3 %，其余以AB3、A5B19、B側(cè)游離相等雜相形式存在。
[0036] 實(shí)施例10
[0037] 按結(jié)構(gòu)式 LaQ.9(lCeQ.Q5SmQ. Q1MgQ.Q5Ni2.6(IA1 Q.2(lCoQ.5(lMnQ. 15AgQ.65SrQ.25Au Q.Q1 的摩小配比矛小 量金屬原料La、Ce、Sm、Mg、Ni、Al、Co、Μη、Ag、Sr、Au，全部置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真 空（0. IPa)后充入氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為0. 7MPa，于1900K熔煉8h，得到金屬熔煉液；將金屬熔 煉液注入水冷錠模，冷卻，得到合金鑄錠。將合金鑄錠置于臥式熱處理爐中，抽真空（〇. IPa) 后充入保護(hù)性氣體氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為〇. 5MPa，于1600K退火20h，氣流粉碎后得到鎳氫電池 用稀土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金。XRD測試表明，八85相占85. 2%，A2B7相占14. 1%， 其余以AB3等雜相形式存在。
[0038] 實(shí)施例11
[0039] 按結(jié)構(gòu)式 La。.95Ce。.Q2Mg。.(nNi:6(IA1。.55Co。. 8(lMn。. 55Ag。.(nGe。.(^Sr。.(nAu。.。丨的摩小配 比稱量金屬原料La、Ce、Sm、Mg、Ni、Al、Co、Μη、Ag、Ge、Sr、Au，全部置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝 中，抽真空（0. IPa)后充入氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為IMPa，于1700K熔煉12h，得到金屬熔煉液；將 金屬熔煉液注入水冷錠模，冷卻，得到合金鑄錠。將合金鑄錠置于臥式熱處理爐中，抽真空 (0. IPa)后充入保護(hù)性氣體氬氣，爐內(nèi)壓強(qiáng)為5MPa，于1400K退火16h，氣流粉碎后得到鎳 氫電池用稀土 -鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金。XRD測試表明，AB5相占90. 0%，A2B7相占 10.0%，無其它相存在。
[0040] 鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金的電化學(xué)性能測試按如下方法進(jìn) 行：
[0041] (1)待測儲(chǔ)氫合金電極的制備：電化學(xué)容量測試時(shí)，按1:2質(zhì)量比稱取鎳氫電池用 稀土 -鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金粉〇. lg和鎳粉〇. 2g(循環(huán)壽命測試時(shí)，按1:4質(zhì)量 比稱取鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金粉〇. lg和鎳粉〇. 4g)，將稱量好的 鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金粉和鎳粉混合均勻，倒入模具中，以20MPa 的壓力維持30S，壓成直徑10mm的圓片電極，采用泡沫鎳將電極包裹，再用鎳帶作為導(dǎo)線引 出。
[0042] (2)測試體系：電化學(xué)容量和循環(huán)壽命均采用三電極體系進(jìn)行測試。三電極體系 參比電極為Hg/HgO電極，負(fù)極（待測電極）為待測儲(chǔ)氫合金電極，正極（輔助電極）為遠(yuǎn) 過量于待測電極容量的燒結(jié)鎳電極，電解液為7mol/L的Κ0Η溶液，測試體系溫度控制在 25±3°C。
[0043] (3)放電容量測試方法：以70mA/g(AB5型儲(chǔ)氫合金為60mA/g)電流充電6h，靜置 lOmin，再以70mA/g(AB 5型儲(chǔ)氫合金為60mA/g)電流放電至-0.65V vs Hg/HgO,靜置lOmin， 以上充放電循環(huán)8次，以最高放電容量作為鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合 金粉的放電容量。
[0044] (4)循環(huán)性能測試方法：以70mA/g(AB5型儲(chǔ)氫合金為60mA/g)電流充電6h，靜置 5min，再以70mA/g(AB 5型儲(chǔ)氫合金為60mA/g)電流放電至-0.74V vs Hg/HgO,靜置5min，再 進(jìn)行下一次循環(huán)，共循環(huán)3次，從第四循環(huán)開始以第二循環(huán)的放電容量作為充電的電流充 電72min，靜置lmin，然后以第二循環(huán)的放電容量作為放電的電流放電至-0. 6V vs Hg/Hg0， 靜置lmin，按以上步驟循環(huán)，當(dāng)放電參數(shù)循環(huán)至連續(xù)3次放電容量低于循環(huán)過程中最高放 電容量的80%時(shí)，即把放電容量達(dá)到80%時(shí)的充放電循環(huán)次數(shù)視為循環(huán)壽命，此時(shí)循環(huán)壽 命測試結(jié)束。
[0045] (5)自放電性能測試：實(shí)施例的鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金 粉作為負(fù)極活性物質(zhì)制成SC2200mAh電池（電解液為7mol/L Κ0Η)，然后電池進(jìn)行化成活 化。經(jīng)過化成后的電池在20±5°C下采用220mA充電16h，然后放在45°C烘箱中，靜置24h 后取出，在常溫下放置15min后測試電池電壓，按上述在45°C烘箱中每靜置24h測試一次電 池電壓的方法至測試電池電壓< 1.0V。
[0046] (6)低溫性能測試：實(shí)施例的鎳氫電池用稀土 -鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金粉 作為負(fù)極活性物質(zhì)制成AA1400mAh電池（電解液為7mol/L Κ0Η)，然后電池進(jìn)行化成活化。 經(jīng)過化成后的電池在20±5°C下采用140mA充電16h，然后放在-20°C低溫箱中，靜置24h后 以1400mA電流放電至1. 0V。
[0047] 結(jié)果如表1和圖1-5所示：
[0048] 表1 :實(shí)施例中的鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相超晶格儲(chǔ)氫合金的成分及放電 比容量
[0049]

【權(quán)利要求】
1. 一種鎳氫電池用稀土 -鎂-鎳系多相型儲(chǔ)氫合金，其特征在于，其結(jié)構(gòu)通式為： LnaMgbNixY yZz，其中Ln是從稀土元素中選出的至少一種元素，Y為Co、Μη、Al、Cu、Nb、V、Fe、 Zn、Ti、Cr、As、Ga、Mo、Sn、In、W、Si、B、P 選出的至少一種元素，Z 為 Ag、Sr、Ge、Au 中選出 的至少一種元素，0· 5 彡 a〈l，0〈b〈0. 5,2· 5〈χ〈4· 5,0〈y〈2,0〈z 彡 1，其中 AB5 相占 10-90%， A2B7相占10-90%，其余雜相比例不多于30%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相型儲(chǔ)氫合金，其特征在于，所 述的稀土元素為La和Ce。
3. -種權(quán)利要求1所述的鎳氫電池用稀土-鎂-鎳系多相型儲(chǔ)氫合金的制備方法，其 特征在于，包括以下步驟： (a) 將金屬元素Ln、Mg、Ni、X和Y按照通式LnaMgbNixY yZz中的a、b、x、y、z的摩爾比配料， 置于感應(yīng)熔煉爐的坩堝中，抽真空后充入保護(hù)性氣體，爐內(nèi)壓強(qiáng)為1. 〇X l〇°-l. 〇X l(T6MPa， 于1400-2000K熔煉2-20h，得到金屬熔煉液；將金屬熔煉液注入水冷錠模，冷卻，得到合金 鑄錠，所述的保護(hù)性氣體為氬氣、氮?dú)?、氫氣、氦氣、氖氣、氙氣或氡氣中的一種或兩種的混 合氣體；通式Ln aMgbNixYyZz中的Ln是從稀土元素中選出的至少一種元素，Y為Co、Μη、A1、 Cu、Nb、V、Fe、Zn、Ti、Cr、As、Ga、Mo、Sn、In、W、Si、Β、Ρ 選出的至少一種元素，Ζ 為 Ag、Sr、 Ge、Au 中選出的至少一種元素，0· 5 彡 a〈l，0〈b〈0. 5,2· 5〈χ〈4· 5,0〈y〈2,0〈z 彡 1 ; (b) 將步驟（a)的合金鑄錠置于熱處理爐中，抽真空后充入保護(hù)性氣體，爐內(nèi)壓強(qiáng) 為5. 0X10°-lXl(r6MPa，于1000-1800K熱處理5-48h，氣流粉碎后得到鎳氫電池用稀 土-鎂-鎳系多相型儲(chǔ)氫合金，所述的保護(hù)性氣體為氬氣、氮?dú)?、氫氣、氦氣、氖氣、氙氣或?氣中的一種或兩種的混合氣體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的稀土元素為La和Ce。
【文檔編號(hào)】C22C1/02GK104195372SQ201410222437
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】閔德, 劉麗英, 陳彥偉 申請(qǐng)人:四會(huì)市達(dá)博文實(shí)業(yè)有限公司