專利名稱：電池用吸氫合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)冶金領(lǐng)域電解設(shè)備中用于堿性電池負(fù)極的吸氫合金，特別是涉及一種較之傳統(tǒng)合金具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命，且在堿性溶液中具有較佳反應(yīng)性的電池用吸氫合金。
近來，用于堿性電池負(fù)極的吸氫合金已愈來愈引起人們的注意。此合金吸收氫與釋放氫二者可逆，并且所吸收的氫是活性物質(zhì)。使用儲(chǔ)氫化合物而可有效充電的電池，應(yīng)該具有大貯電量、足夠高的氫擴(kuò)散速率，以便在高速充電/放電時(shí)產(chǎn)生很小的反應(yīng)阻抗(或謂overpotential，超電位)、以及在重復(fù)電極反應(yīng)期間較低的組成成份變化，以延長(zhǎng)其循環(huán)壽命。
用于堿性電池的吸氫合金，傳統(tǒng)上基本分為AB2型和AB5型，前者具有較大的貯電量，但是價(jià)格比較昂貴。從產(chǎn)業(yè)化的觀點(diǎn)來看，上述的AB5型比較適合。最初是選用LaNi5，但是循環(huán)壽命太短。
為了改進(jìn)增長(zhǎng)吸氫合金循環(huán)壽命，目前已提出了多種組成物成份，例如JP63-175,339和JP63-264,869(1988年)所揭示的MmNiCoMnAl系統(tǒng)。今發(fā)現(xiàn)以Co和Al部分取代Ni，以及以稀土金屬合金(mischmetal，Mm，例如La、Ce、Pr、Nd等稀土元素的混合物)來代替La，在延長(zhǎng)循環(huán)壽命上均很有效。
現(xiàn)有技術(shù)中，也有添加一些其他元素的技術(shù)方案。如JP5-284,619(1993年)，加入Zr以形成氧化膜，來避免其他活性元素被氧化。又如在US5,242,656(1993年)中，加入堿金屬，以在堿性電池的充電/放電過程中持續(xù)釋出堿金屬離子M+，增加了電池中MOH的濃度，得到有效保護(hù)陰、陽(yáng)極的效果，且因而有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。
Al、Zr等的取代作用，可有效地改善合金的循環(huán)壽命。然而，它們卻增加了合金的反應(yīng)阻抗，因而使得超電位增加，同時(shí)使高速充電/放電的特性惡化。H.S.Lim等人在其于第十二屆電池應(yīng)用與進(jìn)展會(huì)議(1997年)上所作的報(bào)告中指出LaNi4.8In0.2的循環(huán)壽命比LaNi5短。而在美國(guó)專利US4,925,748(1990年)中，提出添加In、Ga等來提高氫氣產(chǎn)生反應(yīng)的超電位，如此可避免在高速充電過程中產(chǎn)生氫。In和Ga所占的原子比例是在0.02到0.1的范圍內(nèi)。但是無論如何，其循環(huán)壽命仍然尚不甚理想。
另一方面，為了保護(hù)海水中的鋼結(jié)構(gòu)物，避免遭到腐蝕，則在陰極保護(hù)系統(tǒng)中使用犧牲性陽(yáng)極。B.M.Ponchel在材料保護(hù)第7輯(1968年)中曾提及純鋁在其表面會(huì)有一層薄的保護(hù)性氧化膜，其在海水中的操作電位接近-0.8V(相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極)，因此使它無法在犧牲性陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)中作為純金屬。然而在鋁合金中添加極少量的In、Sn、Ga、Bi、Zn、Cd、Hg等，可以使鋁表面的氧化膜的鈍化消失。借由限制或避免保護(hù)性氧化膜的連續(xù)形成，那些添加物可使鋁表面的活性保持較多的電負(fù)性，以及較高的交換電流密度，以作為犧牲性陽(yáng)極來使用。在這些元素中，Al-In、Al-Zn、Al-Sn、Al-Zn-In、Al-Zn-Sn、Al-Zn-Ga等則是犧牲性陽(yáng)極中最常用的合金。
相對(duì)的，由日本松下公司所開發(fā)并已廣泛使用的MmNi5-(a+b+c)CoaMnbAlc合金證明，添加Al可通過形成一致密的氧化膜，而使上述吸氫材料避免受到腐蝕，但是卻犧牲了合金的工作電流。
換句話說，要制造出滿足所有條件即滿足放電量、循環(huán)壽命特性、反應(yīng)性等的吸氫合金，目前仍然存在有困難。通過適當(dāng)添加其他元素的方式，有可能提高交換電流，但又不致顯著惡化其循環(huán)壽命。
有鑒于上述現(xiàn)有的電池用吸氫合金存在的問題，本發(fā)明人基于豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，積極進(jìn)行研究，經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出本發(fā)明。
本發(fā)明的主要目的在于，解決現(xiàn)有的電池用吸氫合金存在的問題，而提供一種優(yōu)良的堿性電池用的電池用吸氫合金，使其循環(huán)壽命延長(zhǎng)，且在堿性溶液中具有極佳的反應(yīng)性。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種堿性蓄電池用的電池用吸氫合金，其特征在于其組成可用一般式ABxMy來表示，其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金；B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物；M是選自Al、In、Zn、Sn、Ga、Si、Ge、Bi與它們的混合物；4.5≤x≤5.5；并且0.3＜y≤0.6。
一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其負(fù)極為使用前述的其組成為一般式ABxMy來表示的吸氫合金作為負(fù)極。
一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其是由In、Zn、Sn、Ga、Si、Ge、Bi所選出的一或多種離子，添加到電池的電解質(zhì)(液)中而形成的堿性蓄電池。
本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的電池用吸氫合金，其中所述的M是以純金屬或合金的結(jié)構(gòu)形式加入。
本發(fā)明的目的還可由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種堿性蓄電池用的電池用吸氫合金，其特征在于其組成可用一般式ABx(AlZn)y來表示，其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金；B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物；4.5≤x≤5.5；并且0.3＜y≤0.5。
一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其負(fù)極為使用前述的其組成為一般式ABx(AlZn)y來表示的吸氫合金作為負(fù)極。
本發(fā)明的目的還可由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種堿性蓄電池用的電池用吸氫合金，其特征在于其組成可用一般式ABx(AlIn)y來表示，其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金；B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物；4.5≤x≤5.5；并且0.3＜y≤0.5。
一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其負(fù)極為使用前述的其組成為一般式ABx(AlIn)y來表示的吸氫合金作為負(fù)極。
本發(fā)明的目的還可由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種堿性蓄電池用的電池用吸氫合金，其特征在于其組成可用一般式ABx(AlZnIn)y來表示，其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金；B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物；4.5≤x≤5.5；并且0.3＜y≤0.5。
一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其負(fù)極為使用前述的其組成為一般式ABx(AlZnIn)y來表示的吸氫合金作為負(fù)極。
本發(fā)明的目的還可由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種堿性蓄電池用的電池用吸氫合金，其特征在于其組成可用一般式ABx(AlZnSn)y來表示，其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金；B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物；4.8≤x≤5.5；并且0.3＜y≤0.6。
一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其負(fù)極為使用其組成為一般式ABx(AlZnSn)y來表示的吸氫合金作為負(fù)極。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和積極效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)前述的發(fā)明目的，而提出一種其一般式為ABxMy的吸氫合金，其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金，B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物，M是選自Al、In、Zn、Sn、Ga、Si、Ge、Bi與它們的混合物，且4.5≤x≤5.5，而0.3＜y≤0.6。
依據(jù)本發(fā)明，在上述的組成成份中，所添加的Al、In、Zn、Sn、Ga、Si、Ge、Bi，其角色作用類似于犧牲性陽(yáng)極系統(tǒng)。Reboul等人提出“溶解—再沉積”的理論，來解釋In在該合金中的效應(yīng)。也就是說，在陽(yáng)極反應(yīng)過程中溶解的In、Sn等，在陰極反應(yīng)過程中將沉積在合金的表面上。再沉積的原因則是因?yàn)镮n(OH)3/In的標(biāo)準(zhǔn)電位和鋁相比，具有遠(yuǎn)大的(多很多的)電正性。而Sn的效應(yīng)則歸因于它可以Sn4+離子進(jìn)入表面氧化膜，因而產(chǎn)生額外的陽(yáng)離子空洞(I Gurrappa，腐蝕的防止與控制，1997年)。換言之，那些鋁合金中的元素可沉積于表面的氧化膜上，因而活化了該合金。
上述的吸氫合金中的In、Sn等，其角色就如同鋁作為犧牲性陽(yáng)極一樣。在幾次充電/放電過程的循環(huán)之后，由傳統(tǒng)的Mm-Ni吸氫材料所制成的電極，在堿性溶液中將被La的氧化物或氫氧化物所覆蓋，它封住了合金中氫擴(kuò)散的路徑，并導(dǎo)致貯電量降低。然而，因?yàn)镮n(OH)3/In(-1.0V)、SnO2/Sn(-0.79V)、ZnO2-/Zn(-1.24V)的標(biāo)準(zhǔn)電位，和其他元素的標(biāo)準(zhǔn)電位，例如La(OH)3/La(-2.80V)、Al(OH)3/Al(-2.31V)、Mn(OH)2/Mn(-1.56V)相比，具有更多的電正性，所以在陽(yáng)極反應(yīng)過程中溶解的In(III)、Sn(IV)等等，將沉積于合金的表面。這表示沉積的金屬In被諸如氧化鋁、氫氧化鑭等表面膜所吸收，因而部分破壞了這些惰性膜的連續(xù)性，并使膜較不致密或較不厚。
由于此種膜具有較多的活性，因此交換電流密度較大，其反應(yīng)性亦較佳。再者，當(dāng)上述元素的原子比例小于0.02時(shí)，其表面的膜依然足夠連續(xù)，足以避免內(nèi)部的元素氧化。由于上述效應(yīng)，即使在許多次循環(huán)以后，合金仍可保持其反應(yīng)性，電池的貯電量也是一樣。且當(dāng)添加了上述元素時(shí)，氫原子比較容易擴(kuò)散，所以可改善合金高速充電/放電的特性。In延長(zhǎng)了合金的循環(huán)壽命，而添加的其他元素也和In有相同的效果。另外，添加上述元素的鹽類到電解液中，對(duì)合金也會(huì)有相同的效果。
綜上所述，本發(fā)明為一種優(yōu)良的堿性電池用的電池用吸氫合金，其可延長(zhǎng)循環(huán)壽命，而較之傳統(tǒng)合金具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命，且在堿性溶液中具有極佳的反應(yīng)性。本發(fā)明吸氫合金所組成的電極，可提供較長(zhǎng)的循環(huán)壽命，以及較大的交換電流密度和貯電量，而具有較大的交換電流密度即意味著具有較佳的反應(yīng)性。其不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進(jìn)，且在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，而確實(shí)具有增進(jìn)的功效，從而更加適于實(shí)用，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是以微電極循環(huán)伏安測(cè)量法(microelectrode cyclicvoltammetry，掃描速率10mV/sec)，來測(cè)量MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3In0.004和MmNi3.6Co0.7Mn0.4A0.3吸氫合金的電極，其ip/ip，max比率(氧化還原尖峰比上最高的尖峰)對(duì)循環(huán)數(shù)目的圖形；圖2是以微電極循環(huán)伏安測(cè)量法(掃描速率20mV/sec)，來測(cè)量MmNi3.8Co0.7Al0.4Zn0.1In0.004、MmNi3.8Co0.7Al0.4Zn0.1Sn0.01、和MmNi3.8Co0.7Al0.4Zn0.1吸氫合金的電極，其ip/ip，max比率對(duì)循環(huán)數(shù)目的圖形；
圖3是以微電極循環(huán)伏安測(cè)量法(掃描速率20mV/sec)，來測(cè)量MmNi3.6Co0.6Mn0.4Al0.3Zn0.1In0.004、MmNi3.6Co0.6Mn0.4Al0.3Zn0.1Sn0.01和MmN3.6Co0.6Mn0.4Al0.3Zn0.1吸氫合金的電極，其ip/ip，max比率對(duì)循環(huán)數(shù)目的圖形；圖4是MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3In0.004以X光分析的能量分散光譜(energydispersive spectrum in X-ray analysis，EDX)圖，其中，圖4(a)是合金充電/放電前的光譜圖，圖4(b)是12次循環(huán)后的光譜圖；圖5是MmNi3.8Co0.7Al0.4Zn0.1In0.004以X光分析的能量分散光譜圖，其中圖5(a)是合金充電/放電前的光譜圖，圖5(b)是11次循環(huán)后的光譜圖。
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，并結(jié)合參考數(shù)范例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的電池用吸氫合金其具體結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
實(shí)施例1在電弧熔爐中，制備具有MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3(Mm重量百分比為65％的La、25％的Nd、6％的Pr、和4％的Ce)成份的吸氫合金。繼之，讓此合金吸收與釋放氫幾次，并予粉碎，使其通過300～400目的篩網(wǎng)。所得粉末再混以聚乙烯醇(PVA，1.5％重量比的水溶液)，而形成膏狀。將此膏置于一張泡沫鎳上滾壓、干燥、并壓成負(fù)極。之后，以線性極化方式測(cè)量合金的交換電流密度。其反電極為燒結(jié)的Ni(OH)2電極，參考電極為6N KOH水溶液中的Hg/[6N KOH]/HgO電極。結(jié)果列于表1。
包含0.12g上述的粉末而混以0.48g的銅粉所做成的小丸，插入裝滿6NKOH水溶液的燒杯中的兩片Ni(OH)2電極之間。然后以100mA/g的電流將它重復(fù)充電/放電。為了估計(jì)其循環(huán)壽命，遂采用微電極循環(huán)伏安測(cè)量法。工作電極是采用鉑的微碟形電極，上有小蝕刻空穴，填入前述的吸氫合金粉末。于-600mV--700mV(相對(duì)于Hg/HgO電極)的氧化還原尖峰，比上最高尖峰的比值ip/ip，max，用以評(píng)估合金的活性。該比值(ip/ip，max)保持得愈高，其循環(huán)壽命也就愈長(zhǎng)。其結(jié)果顯示于圖1。
實(shí)施例2以相同于上述實(shí)施例1的方式來制備電極，但是將實(shí)施例1中的MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3變成MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3In0.004，并且亦以相同的方法來測(cè)試。其結(jié)果示于表1和圖1。
另外，該電極在充電/放電之前，先以EDX進(jìn)行化學(xué)分析。在幾次充電/放電循環(huán)之后，將它滴干，然后再次進(jìn)行分析。其結(jié)果如圖4(a)和圖4(b)所示。
表1
如表1所示，實(shí)施例2添加In的吸氫合金，其貯電量較實(shí)施例1未添加In的合金來得大。并且，實(shí)施例2吸氫合金的交換電流密度，比實(shí)施例1的合金高出約80％。因此，由于添加了In時(shí)，氫原子擴(kuò)散得較快，所以大大改善了合金高速充電/放電的特性。
請(qǐng)參閱圖1所示，很明顯，實(shí)施例1未添加In的吸氫合金，其ip/ip，max比率約在1000次循環(huán)后便快速滑落，意味著電極已劣化；而實(shí)施例2添加In的吸氫合金，其ip/ip，max比率即使在1000次循環(huán)之后，其滑落則緩慢得多。雖然此二比率都在約400～500次循環(huán)后達(dá)到最大值，但實(shí)施例2的合金在1500次循環(huán)后，仍約保持ip/ip，max比率的80％，遠(yuǎn)高于實(shí)施例1合金的比率，后者僅約為50％。因?yàn)榧尤隝n所造成的效應(yīng)，即使在多次循環(huán)之后，仍然可維持合金的活性，電池的貯電量同樣如此。根據(jù)本發(fā)明，遂可有效地延長(zhǎng)了吸氫合金的循環(huán)壽命。
請(qǐng)參閱圖4(a)和圖4(b)所示，另外，實(shí)施例2的吸氫合金，其在12次充電/放電循環(huán)前后的EDX結(jié)果，分別示于圖4(a)和圖4(b)。比較這兩個(gè)光譜可知，在充電/放電過程后出現(xiàn)了In的Lα尖峰，明顯表示本合金作成電極的表面上有In沉積，而其上In的濃度則逐漸累積而高于合金內(nèi)部的濃度。同時(shí)這也證實(shí)了前面提到的“溶解—再沉積”的機(jī)制。
實(shí)施例3以相同于上述實(shí)施例1的方式來制備電極，但將實(shí)施例1中的MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3變成MmNi3.8Co0.7Al0.4Zn0.1，并且亦以相同的方法來測(cè)試。其結(jié)果示于表2和圖2。
實(shí)施例4以相同于上述實(shí)施例1的方式來制備電極，但將實(shí)施例1中的MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3變成MmNi3.8Co0.7Al0.4Zn0.1Sn0.01，并且亦以相同的方法來測(cè)試。結(jié)果示于表2和圖2。
實(shí)施例5以相同于上述實(shí)施例1的方式來制備電極，但將實(shí)施例1中的MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3變成MmNi3.8Co0.7Al0.4Zn0.1In0.004，并且亦以相同的方法來測(cè)試。其結(jié)果示于表2和圖2。
另外，該電極在充電/放電之前，先以EDX進(jìn)行化學(xué)分析。在幾次充電/放電循環(huán)之后，將它滴干，然后再次進(jìn)行分析。其結(jié)果如圖5(a)和圖5(b)所示。
表2
如表2所示，實(shí)施例4添加Sn的吸氫合金和實(shí)施例5添加In的吸氫合金，其貯電量較實(shí)施例3未添加Sn或In的合金來得大。并且實(shí)施例4和實(shí)施例5吸氫合金的交換電流密度，比實(shí)施例3的合金高出約20％～30％。因此，由于當(dāng)加了Sn或In后，氫原子擴(kuò)散得較快，所以稍微改善了合金高速充電/放電的特性。
請(qǐng)參閱圖2所示，很明顯，實(shí)施例4和實(shí)施例5添加Sn或In的吸氫合金，其ip/ip，max比率在500次循環(huán)后，分別仍維持約70％和60％。雖然實(shí)施例3至實(shí)施例5三者的ip/ip，max比率，在約200～300次循環(huán)后皆上升到其最大值，但是實(shí)施例3未添加Sn或In的吸氫合金，其ip/ip，max比率在100次循環(huán)后，總是低于實(shí)施例4和實(shí)施例5的比率，而且在500次循環(huán)后更低于60％。因?yàn)榧尤隨n或In所造成的效應(yīng)，即使在多次循環(huán)之后，仍然可保持合金的活性，電池的貯電量同樣如此。因此根據(jù)本發(fā)明，遂可延長(zhǎng)了吸氫合金的循環(huán)壽命。
請(qǐng)參閱圖5(a)和圖5(b)所示，另外，實(shí)施例5的吸氫合金，其11次充電/放電循環(huán)前后的EDX結(jié)果，分別示于圖5(a)和圖5(b)。圖5(b)相似于圖4(b)，在充電/放電過程后出現(xiàn)了In的Lα尖峰，明顯表示本合金所制成的電極其表面有In沉積，而其上In的濃度則逐漸累積而高于合金內(nèi)部的濃度。雖然實(shí)施例2和實(shí)施例5的合金組成成份有所不同，這也證實(shí)了前面所提到的“溶解—再沉積”的機(jī)制。
實(shí)施例6以相同于上述實(shí)施例1的方式來制備電極，但將實(shí)施例1中的MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3變成MmNi3.6Co0.6Mn0.4Al0.3Zn0.1，并且亦以相同的方法來測(cè)試。其結(jié)果示于表3和圖3。
實(shí)施例7以相同于上述實(shí)施例1的方式來制備電極，但將實(shí)施例1中的MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3變成MmNi3.6Co0.6Mn0.4Al0.3Zn0.1Sn0.01并且亦以相同的方法來測(cè)試。其結(jié)果示于表3和圖3。
實(shí)施例8以相同于上述實(shí)施例1的方式來制備電極，但將實(shí)施例1中的MmNi3.6Co0.7Mn0.4Al0.3變成MmNi3.6Co0.6Mn0.4Al0.3Zn0.1In0.004，并且亦以相同的方法來測(cè)試。其結(jié)果示于表3和圖3。
表3
如表3所示，實(shí)施例7添加Sn的吸氫合金和實(shí)施例8添加In的吸氫合金，其貯電量較實(shí)施例6未添加Sn或In的合金來得大。并且實(shí)施例7和實(shí)施例8吸氫合金的交換電流密度，比實(shí)施例6的合金高出約20％～40％。因此，由于當(dāng)添加了Sn或In后，氫原子擴(kuò)散得較快，所以稍微改善了合金高速充電/放電的特性。
請(qǐng)參閱圖3所示，很明顯，實(shí)施例6未添加Sn或In的吸氫合金，其ip/ip，max比率在約200次循環(huán)后便快速滑落，意味著電極已劣化，而實(shí)施例7和實(shí)施例8添加Sn或In的吸氫合金，其ip/ip，max比率即使在200次循環(huán)后，滑落得亦緩慢得多。實(shí)施例7和實(shí)施例8的合金，其ip/ip，max比率在500次循環(huán)之后，仍保持約70％。雖然實(shí)施例6至實(shí)施例8三者的ip/ip，max比率，在約150～250次循環(huán)后皆上升到其最大值，但是實(shí)施例6的合金，其ip/ip，max比率總是低于實(shí)施例7和實(shí)施例8的比率，而且在500次循環(huán)后更低于40％。因?yàn)榧尤隨n或In所造成的效應(yīng)，即使在多次循環(huán)之后，仍然可維持合金的活性，電池的貯電量同樣如此。所以根據(jù)本發(fā)明，遂可延長(zhǎng)了吸氫合金的循環(huán)壽命。
根據(jù)前述的實(shí)施例，雖然添加Sn或In的合金優(yōu)于未添加Sn或In的合金，但是應(yīng)體察到現(xiàn)有傳統(tǒng)的基于AB5型的合金，也可通過加入Al或Zn而有所改善，而不管Mn是否存在，就如同上面實(shí)施例中未添加Sn或In的合金所示范的結(jié)果。
如前所述，由本發(fā)明技術(shù)方案的吸氫合金所組成的電極，可提供較長(zhǎng)的循環(huán)壽命(如圖1至圖3所示)，以及較大的交換電流密度和貯電量(如表1至表3所示)，而具有較大的交換電流密度則意味著具有較佳的反應(yīng)性。圖4和圖5顯示該表面富含In，確認(rèn)了In的“溶解—再沉積”的機(jī)制。而技術(shù)方案中其他的元素，在犧牲性陽(yáng)極系統(tǒng)中也有相同的效果。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種堿性蓄電池用的電池用吸氫合金，其特征在于其組成可用一般式ABxMy來表示，其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金；B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物；M是選自Al、In、Zn、Sn、Ga、Si、Ge、Bi與它們的混合物；4.5≤x≤5.5；并且0.3＜y≤0.6。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池用吸氫合金，其特征在于其中所述的M是以純金屬或合金的結(jié)構(gòu)形式加入。
3.一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其負(fù)極為使用其組成為一般式ABxMy來表示的吸氫合金作為負(fù)極。
4.一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其是由In、Zn、Sn、Ga、Si、Ge、Bi所選出的一或多種離子，添加到電池的電解質(zhì)(液)中而形成的堿性蓄電池。
5.一種堿性蓄電池用的電池用吸氫合金，其特征在于其組成可用一般式ABx(AlZn)y來表示，其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金；B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物；4.5≤x≤5.5；并且0.3＜y≤0.5。
6.一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其負(fù)極為使用其組成為一般式ABx(AlZn)y來表示的吸氫合金作為負(fù)極。
7.一種堿性蓄電池用的電池用吸氫合金，其特征在于其組成可用一般式ABx(AlIn)y來表示，其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金；B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物；4.5≤x≤5.5；并且0.3＜y≤0.5。
8.一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其負(fù)極為使用其組成為一般式ABx(AlIn)y來表示的吸氫合金作為負(fù)極。
9.一種堿性蓄電池用的電池用吸氫合金，其特征在于其組成可用一般式ABx(AlZnIn)y來表示，其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金；B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物；4.5≤x≤5.5；并且0.3＜y≤0.5。
10.一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其負(fù)極為使用其組成為一般式ABx(AlZnIn)y來表示的吸氫合金作為負(fù)極。
11.一種堿性蓄電池用的電池用吸氫合金，其特征在于其組成可用一般式ABx(AlZnSn)y來表示，其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金；B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物；4.8≤x≤5.5；并且0.3＜y≤0.6。
12.一種用電池用吸氫合金制成的堿性蓄電池，其特征在于其負(fù)極為使用其組成為一般式ABx(AlZnSn)y來表示的吸氫合金作為負(fù)極。
全文摘要
一種堿性電池負(fù)極用的電池用吸氫合金,其一般式為ABxMy,其中A是選自稀土元素La或稀土金屬合金,B是選自Ni、Fe、Mn、Cr、Cu、Co與它們的混合物,M是選自Al、In、Zn、Sn、Ga、Si、Ge、Bi與它們的混合物,且4.5≤x≤5.5,而0.3< y≤0.6。此合金具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命、較大的貯電量和較佳的反應(yīng)性。
文檔編號(hào)H01M10/24GK1244043SQ98103470
公開日2000年2月9日 申請(qǐng)日期1998年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月22日
發(fā)明者姚立和, 黃永昌, 劉文華 申請(qǐng)人:姚立和