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文档简介

第八章

部分专题研究介绍

第一节AB5型贮氢合金

AB5型合金的种类

AB5型合金分为La系和混合稀土（Mm）系。在电池中最先采用的是LaNi5合金，但是由于La的成本高等原因，后来发展了价格较低的混合稀土合金。为了提高合金的性能，分别对A侧和B侧的元素进行了取代，发展了三元、四元、五元甚至六元合金。

AB5型合金的结构

AB5型合金的性能一般结构式

晶系

氢化物理论分子式

贮氢量

理论放电容量AB5

六方晶系AB5H61.6%436mAh/g当氢和合金表面接触时,氢分子吸附到合金表面,氢氢键解离为原子态氢,这种氢原子活性很大，象海绵吸水一样进入金属的原子之间，形成固溶性氢化物。Ni打开氢氢键所耗的活化能最小。

氢原子在六配位四面体晶格间隙位置和四配位四面体晶格间隙位置，实际上H原子在晶格中的占有位置也依赖于金属原子的半径。

A侧取代元素

一般说来，用离子半径大的元素取代离子半径小的元素，容量增大，但稳定性降低；反之，用离子半径小的元素取代离子半径大的元素，其容量降低，但稳定性升高。离子半径小，其PCT曲线压力升高。A侧的取代元素主要有Zr、Nd、Ce等。

B侧取代元素

B侧取代元素很多，已试验过的元素有Co、Mn、Al、Si、Ti、Cu、Cr、Fe、Li等。元素取代的目的在于克服合金的粉化，调节吸/放氢时的平台压力，改善贮氢合金的电化学性能等（19）。一般来说，B侧取代元素应符合以下特点：VM/VMO≈1，即金属与其金属氧化物体积之比约为1的元素进行取代，如Al等，Mn的氧化物疏松，因此加入时最好用Al包起来。合金的制造工艺

冷却速度的影响

退火处理

合金的粉碎工艺

机械合金化法

添加剂

导电剂

表面活性剂

其它添加剂第二节

电池的高温性能

高温充电效率低下的原因

正极：

充电Ni（OH）2+OH-NiOOH+H2O+e-0.39V（vsHg/HgO）

放电负极：

充电M+H2O+e-MH+OH--0.93V（vsHg/HgO）

放电充电期间镍电极上的付反应：4OH-O2+2H2O+4e-0.417V（vsHg/HgO）贮氢电极上的付反应：2MH2M+H2电池设计

电池尺寸另部件的选择与设计电解液隔膜碱土金属元素、过渡元素的化合物在45℃下对电池的充电效率影响稀土元素氧化物对提高镍电极氧析出过电位的影响

添加方法共沉积表面包覆物理搀

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