稀土-镁-镍基贮氢合金的研究进展-燕山大学学报.PDF

卷 期 燕山大学学报 年 月 文章编号：1007-791X (2010) 04-0283-06 - - 稀土 镁镍基贮氢合金的研究进展 韩树民，李 媛 （燕山大学 环境与化学工程学院，河北 秦皇岛 ） 摘 要：综述了近几年稀土 镁镍基贮氢合金电极材料相结构与电化学性能等方面的研究进展。介绍了改善合 金电化学性能的方法，包括合金组成的改进、热处理、表面处理、制备复合合金等方法。讨论了稀土镁 镍基 贮氢合金研究中的几个重要问题以及发展方向。 关键词：贮氢合金；负极材料；稀土镁 镍基；电化学性能；多相结构 中图分类号：TM912.2 文献标识码：A DOI：10.3969/j .issn.1007-791X .20 10.04.001 引言 合金的组成和结构等方面进行了大量研究，使得这 合金的高倍率放电性能和充放电循环稳定性等 金属氢化物镍（ ）电池是继镉镍电池 都有了较大的提高 。这些研究成果不仅丰富了 之后的新一代高能二次电池，由于它具有高比能 贮氢合金的理论，而且为稀土镁镍基贮氢合金的 量、大功率、无污染等优点而备受青睐，是当今二 实用化奠定了基础，促进了高容量 电池的 次电池重要的发展方向之一 。由于贮氢合金负极 产业化发展。 材料是影响 电池性能的关键材料之一，目 前对于 电池材料的研究也多集中于此 。 稀土 镁镍基贮氢合金的结构特点 电池的发展对负极用贮氢合金的放电 化学计量比介于 到 的 型、 容量、大电流放电能力和使用寿命等都提出了更高 型、 型等稀土镁镍基贮氢合金均由 相 的要求。然而，目前广泛使用的稀土基 型贮氢 结构单元和 型结构单元沿 轴方向按照不同 合金虽然具有良好的活化性能与使用寿命，但是由 比例堆积构成，可以表示如下： 于受到晶体结构 （ 型）的限制，合金的本征 型结构可以表示为 贮氢量较低 （ 贮氢量 （质量分数））， 而电化学容量目前可达到 ，提高的 ； 潜力已十分有限。为了适应高容量型 电池 型结构可以表示为 的需要，开发新型高容量的贮氢合金电极材料已成 为当前 电池研究领域的热点课题之一。近 ； 年来，具有 与 子单元沿 轴方向超 堆积而成的特殊结构的稀土镁镍基贮氢合金被认 型结构可以表示为 为是传统 型贮氢合金的理想替代材料 。研 。 究表明，稀土镁镍基贮氢合金的贮氢容量可以达 到 （质量分数），而放电容量可以达到 相合金结构是一种构成元素的原子半径 以上，且合金电极在初期的 周充放电循 比（ ）接近