技术简介 由于Ni-MH电池具有高的容量、耐过充过放性能好、优良的高倍率充放电性能、环境友好,其应用越来越广泛。作为MH/Ni电池负极材料,储氢合金的研究成为拓宽MH/Ni电池应用领域的关键。受单一CaCu5相的限制,稀土AB5储氢合金的电化学容量已接近理论值。因此,为了提高MH/Ni电池储氢合金的电化学容量和综合性能,必须寻找具有更高储氢容量的新型结构储氢合金。近年来,一类含有稀土、镁和镍元素的Re-Mg-Ni系新型贮氢合金,表现出较高的电化学容量,被看做是有希望替代AB5型稀土储氢合金的候选材料之一,受到特别关注。
尽管该类合金具有高的电化学容量已被国内外研究者证实,但是它的充放电循环寿命差的缺点一直没有明显改善,限制了该合金的商业应用。本研究提供了一种La-Mg-Ni系储氢合金的制备方法,该方法使得La-Mg-Ni系储氢合金的放电容量和循环寿命得到明显改善。
行业优势 超晶格La-Mg-Ni储氢合金以高出传统AB5型合金20%的容量而备受关注,由于该类合金表现出良好的低温性能,因此可广泛适用于野外低温作业,同时还可将其用途拓宽至军事领域。除此之外,该类合金对Co的需求大大减少,可以使原料成本降低10%。
本项目以实现超晶格La-Mg-Ni储氢合金的产业化为出发点,改进该类合金的制备方法,大幅提高该类合金的性能,势必在市场竞争中具备独有的竞争力。
技术优势 以该工艺制备得到的合金具有较高的电化学容量、较长的循环寿命、化学催化性好且活化性好。
市场前景 社会效益 第一,促进超晶格La-Mg-Ni储氢合金的产业化,进而大力推动镍氢电池生产企业的发展,特别是动力电池生产企业及电动车辆生产企业的飞速发展,缓解石油资源紧张的状况,减少大气污染物排放,提高空气质量等。第二,促进镍氢电池在型储能电池中的发展,储能电池的发展将会促进储能电池在太阳能发电系统中的应用,对利用新能源与保护环境均能多出巨大贡献。第三,促进超晶格La-Mg-Ni储氢合金的产业化后,还将带动国内上游企业的发展,生产稀土、镍业、钴业和电解液等众多企业都将不同程度的受益。
经济效益 镍氢电池在电子产品、动力电池等领域的应用使得超晶格La-Mg-Ni储氢合金具有的广阔市场前景。目前我国每年生产镍氢电池用储氢合金6000多吨,产值超过百亿元人民币。若超晶格La-Mg-Ni储氢合金顺利实现产业化,以20%的比率取代传统AB5型合金作为镍氢电池的负极材料,每年也要有300吨的需求量,可实现销售额30-40亿元人民币,同时带来3-4亿元的利润。该项目的成果实施必将促进超晶格La-Mg-Ni储氢合金的产业化,进而产生巨大的经济效益。
| 专利名称 | LA-MG-NI系储氢合金的制备方法 | ||
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| 专利状态 | - | 专利号(申请号) | 200810041445.9 |
| 申请号 | - | 专利申请日期 | 2008-08-07 |
| 专利授权日期 | - | 专利权届满日 | - |
| 专利所属地 | 中国 | 专利类型 | 发明专利 |
| 发明人 | 程利芳;王润博;李志林;夏保佳;何丹农;周磊;王玉东;盛小海 | ||
| 权利人 | - | ||
| 专利摘要 | 本发明涉及一种电池电极材料领域的La-Mg-Ni系储氢合金的制备方法,首先设计La-Mg-Ni系储氢合金:(MmxMg(1-x))(NiyCozAlm)n+vTiO2,其中0.6<x<0.90.6<y<1;0.1<z<0.3;0.1<m<0.3;3.3<n<3.8;0.5<v<0.7;Mm是至少一种或几种稀土元素的混合;将原料按用高频悬浮氩气气氛中感应熔炼,然后将高频悬浮氩气气氛感应熔炼制得合金锭进行氩气气氛退火得到所需合金锭,氩气环境下机械球磨合金锭,球磨时加少量纳米TiO2粉末。本发明制得的合金具有较高的电化学容量(达到390mAh/g以上);具有较长的循环寿命;活化性能好;电化学催化性能好;原材料价格合适。 | ||