MH-Ni电池用Mg2Ni系储氢合金研究进展

Mg2Ni基储氢合金作为MH-Ni电池负极材料实用化须解决两个问题：室温吸放氢动力学差和浓碱溶液中易腐蚀。介绍了改善Mg2Ni基储氢合金的性能而采取的主要方法,包括改进舍金制备方法、掺入其它元素制备多元Mg2Ni基舍金、复合、表面处理。认为：提高Mg2Ni基储氢舍金的电化学储氢性能,满足MH-Ni电池的使用要求,可能要将改进和发展新的制备方法、多元合金化、包覆、使用缓蚀剂等多种手段联合应用。     

低钴储氢合金的研制

研究了不同生产工艺制造的低钴储氢合金对MH／Ni电池性能的影响以及与高钴佬氢合金特性的比较。试验结果表明低钴储氢合金冷却速度快,合金化学成份均匀,循环寿命高,但降低了合金活性、电化学放电容量和高倍率放电能力。采用普通浇注的低钴热处理储氢合金的MH／Ni电池的高倍率放电能力和荷电保留优于高钴热处理储氢合金,但循环寿命低于高钴热处理储氢合金。     

甲酸处理对储氢合金和电池性能的影响

采用甲酸和甲酸与氨水混合体系对储氢合金进行表面处理.实验结果表明采用该方法对储氢合金进行表面处理,合金表面形成富金属Ni和Co催化层,同时也增加了合金比表面积;合金电极在碱液中的电化学反应速度和抗氧化能力提高,氢原子在合金本体中的扩散加强,这不但提高了储氢合金高倍率放电能力,而且改善了MH/Ni电池循环寿命、大电流放电能力和低温放电能力.     

高倍率MH/Ni电池的研制

负极采用富镧系储氢合金和导电粘接剂 ,在碱液中加入正极氧气抑制剂 ,电池封口后经过预充电热处理化成 ,制备了可以宽温度范围使用的高倍率SC 2 5 0 0mAh、D 80 0 0mAhMH/Ni电池 ,该电池在 -2 0℃下 1C放电效率可达 80 %以上 ,40℃下 0 5C充电效率可以达到 80 %以上 ,高倍率 1C放电容量为 10 0 % ,具有良好的循环寿命。     

AB_3型La-Mg-Ni系储氢合金的研究进展

介绍了AB3型La-Mg-Ni系储氢合金的晶体结构,综述了该材料的研究进展,主要包括合金材料的制备方法、合金元素的取代和B/A计量比等。指出了AB3型La-Mg-Ni系储氢合金目前存在的制备困难、循环稳定性差等问题及发展方向。     

车用金属氢化物-镍电池负极材料的性能

通过粉末烧结法制备不同前驱体LaNi5/LaMgNi4物质的量比(x)的车用金属氢化物-镍电池用La-Mg-Ni储氢合金,研究x对合金物相组成、显微组织和电化学性能的影响.储氢合金在x=0.75和0.95时,由(La,Mg)5Ni19和(La,Mg)2Ni7相组成;x=1.20时,为(La,Mg)5Ni19单相;x=1...     

掺杂Y对AB5型储氢合金及密封电池性能的影响

制备了掺杂钇(Y)的AB5型储氢合金MlNi3.68Co0.72 Mn0.4Al0.3Yx(x=0、0.024和0.048),研究了掺杂Y对产物结构和性能的影响及对密封电池性能的影响.掺杂Y没有改变合金的相结构,且对合金晶胞参数影响不大;随着Y掺杂量x的增加,合金的吸氢量减小,平衡氢压增大;掺杂Y可提高合金的耐腐蚀性能,降低循环过程中密封电池的内压,使国际电子电工委员会(IEC)循环寿命延长,长期储存性能改善.用x=0和0.048的合金制备的电池,IEC循环寿命分别为900次和1 600次,常温储存1 a后的开路电压分别为0.881 V和1.225 V.     

长寿命MH/Ni电池

采用改进循环寿命的LaNi5系储氢合金 ,高密度加锌氢氧化镍 ,氟化处理聚丙烯隔膜 ,同时采用带电热处理封口化成 ,制备了 1C充放电 ,10 0 %DOD ,循环寿命长达 80 0次以上的双发泡式氢镍电池。     

Mg_（70）（Ni_3La）_（30）合金制备方法及储氢性能研究

为了研究制备方法对Mg70（Ni3La）30合金相结构和储氢性能的影响,分别采用熔铸法（自然冷却法）、浇铸法及快淬法制备了Mg70（Ni3La）30合金,发现随着冷却速率的增大,结晶相逐渐向低温转变,并且快淬法制备的Mg70（Ni3La）30合金为非晶合金。对该非晶合金进行退火处理后发现,在300℃时非晶相转变为Mg2Ni和La2Mg17晶体相,且晶化后的颗粒非常细小。通过PCT（合金吸放氢）曲线发现,快淬法制备的Mg70（Ni3La）30合金的储氢性能最好,浇注法次之,熔铸法最差。这与非晶合金晶化后的微观结构及高的储氢相有关。     

Mg7o(Ni3La)30合金制备方法及储氢性能研究

为了研究制备方法对Mg7o(Ni3La)30合金相结构和储氢性能的影响,分别采用熔铸法(自然冷却法)、浇铸法及快淬法制备了Mg7o(Ni3La) 3o合金,发现随着冷却速率的增大,结晶相逐渐向低温转变,并且快淬法制备的Mg7o(Ni3La)30合金为非晶合金.对该非晶合金进行退火处理后发现,在300℃时非晶相转变为Mg2Ni和La2Mgl7晶体相,且晶化后的颗粒非常细小.通过PCT(合金吸放氢)曲线发现,快淬法制备的Mg7o(Ni3La)30合金的储氢性能最好,浇注法次之,熔铸法最差.这与非晶合金晶化后的微观结构及高的储氢相有关.     

热处理对 AB_2 型合金 MH-Ni 电池寿命的影响

对以ＡＢ２型合金为负极的ＭＨ－Ｎｉ电池的寿命进行了系统研究。采用封口化成工艺、负极为ＡＢ２型合金的ＭＨ－Ｎｉ电池在活化初期及大倍率充电时,由于ＡＢ２型合金较ＡＢ５型合金难活化及动力学性能差,内压更易升高,造成电池喷爬碱和微漏气,电池寿命变短。负极为ＡＢ２型合金的电池经过热处理,可显著改善电池寿命特性,为ＡＢ２型合金在ＭＨ－Ｎｉ电池中的应用提供了重要条件。     

Sn-Ni合金的电化学沉积法制备与性能

利用直流电沉积法在铜箔上沉积了锂离子电池负极材料Sn-Ni合金,并对其结构和电化学性能进行了表征和分析。所得Sn-Ni合金材料的粒径在1～2mm之间,主要成分为Ni3Sn2和Sn。将电沉积有Sn-Ni合金的铜箔经过干燥、压片后直接作为锂离子电池负极,其首次可逆比容量达到516mAh/g,首次库仑转换效率在75%。而传统涂浆法制备的Sn-Ni合金电极,首次可逆比容量为416mAh/g,首次库仑转换效率仅为27.5%。与传统涂浆工艺相比,直流电沉积法直接获得的Sn-Ni合金负极首次循环的可逆容量、库仑效率都有明显优势,但循环性仍有待于进一步提高。     

锂离子蓄电池用二元锡基合金负极的研究进展

锡基合金负极包括单相合金电极和多相复合电极,对常温锂离子蓄电池用二元锡基单相合金电极和多相复合电极近几年的研究成果进行了论述;对锡基合金电极,若能通过优化合金组分、合理设计电极和选择适当的电解液等方法解决电极在循环过程中的膨胀问题,锡基合金可能是最有前景的负极材料。     

Li-B合金用作Li/SOCl_2电池负极材料

研究Li-B合金作为负极对锂(Li)/亚硫酰氯(SOCl_2)电池性能的影响。采用Li-B合金可提高Li/SOCl_2电池的工作温度范围,最高工作温度为250℃,且电池在150℃以上时以0.1 C倍率工作,电压平台不低于3.6 V;SEM分析表明:金属锂表面由丝状团簇的锂所组成,Li-B合金由Li_7B_6和Li共同组成;同步热分析表明:Li-B合金具有更好的热稳定性;电化学阻抗谱测试表明:与Li负极相比,Li-B合金负极具有较大的传荷电阻,即具有较低的反应活性。     

提高MH-Ni电池循环寿命的研究

循环寿命是MH Ni电池的重要指标之一。从材料的角度综述了MH Ni电池循环寿命下降的原因 ,指出负极贮氢合金性能的衰减、正极氢氧化镍性能的恶化和隔膜本身性质的变化所带来的碱液丧失是导致MH Ni电池循环寿命降低的主要因素。同时 ,指出优化负极合金的组分 ,对合金进行表面处理可提高合金的抗粉化、氧化或耐酸碱腐蚀的能力 ;通过添加合适的添加剂如Co、Zn、Cd等可提高氢氧化镍的活性 ,抑制镍电极的膨胀并提高镍电极的充电接受能力 ;选用面电阻小、吸碱率大、综合性能好的隔膜可保证电池内合适的电解液量 ,从而也可以提高电池的循环寿命     

高可逆比容量锡基负极的性能

采用液相法制备锂离子电池SnCo合金极材料.XRD结果显示其具有一定的无定形态.电化学测试表明:SnCo合金电极的首次充电比容量为822 mAh/g,40次循环后的容量保持率为88%,80次循环后的容量保持率为80%.该材料中的金属Co含量为10.8%,使SnCo合金材料有望成为实用化高比容量锂离子电池负极材料.     

Pb-Ca合金电池早期容量衰减的研究

研究了板栅合金中Sn对早期容量衰减的影响。当板栅合金中Sn含量从0.65%提高到1.2%时,富液式PbCa合金电池早期容量衰减现象并未明显改善。用高温方法和过放电后的反充电方法都可使早期容量衰减的电池容量恢复到正常值,但在循环时容量出现快速的衰减。重点研究了不同的电池化成工艺对早期容量衰减的影响,研究了酸液密度、电解液添加剂、灌酸后的静置时间、冷却方法以及开始化成时的温度等工艺参数对容量衰减的影响。试验结果表明,富液式PbCa合金电池采用高温化成方式易出现早期容量衰减现象,采用低温化成工艺,低密度化成酸和电解液添加剂N,可有效地抑制早期容量衰减现象,提高电池的循环耐久能力     

锂离子蓄电池铝壳合金成分对电池性能的影响

对锂离子蓄电池中电池壳的合金含量进行了研究,发现电池壳中不同的合金含量对电池性能的影响不同.对合金含量不同的三种电池,分别测定电池的鼓胀量、容量、电池内阻、放电曲线和循环寿命曲线,通过比较得出结论:在一定范围内,Cu和Mg的含量影响电池鼓胀,也进一步影响电池性能,0.14%Cu和0.26%Mg的合金含量比较合适,值得推荐.     

电动自行车用电池循环寿命过程中参数的变化

经过改进,提高了铅钙锡铝合金电池的深循环寿命,循环寿命达到了435次。详细研究了电池在循环过程中电池的失水量、残余电流、过充电的安时数和电池容量的变化,这些参数的研究会对电池寿命的进一步改进和充电器的设计提供很多有用的信息。     

以氯化镍作正极材料的热电池研究

以高温处理氯化镍作为热电池的正极材料制备热电池;用溶解理论解释了电池单体材料溢流现象,解决了电池的安全性问题;摸索了与之匹配的制备高比能量热电池所需电解质与负极材料,确定电解质为全锂电解质,负极为LiB合金;用浓差极化解释了氯化镍电池的电压起伏成因。所制备的氯化镍电池的单体电压比以二硫化钴为正极的电池单体电压高25%。与全锂电解质和LiB合金匹配制备的样品电池,比能量达到84Wh/kg。