[发明专利]钙钛矿系贮氢电极材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种钙钛矿系贮氢电极材料，特别是涉及一种适用于0℃～80℃条件下使用的钙钛矿系贮氢电极材料，该材料用于制造镍氢电池。

背景技术

镍氢电池因其比能量高、不污染环境、无记忆效应、循环寿命长以及具有良好的耐过充过放电特性，得到了广泛的应用。现有技术中的镍氢电池产品，所采用的负极材料都是合金类材料(United States Patent：No.6,106,768)，绝大部分是AB₅型稀土镍系贮氢合金，AB₅型贮氢合金的实际容量一般在300mAh/g左右，在实际应用中容量随温度的升高而下降。

发明内容

本发明为钙钛矿系贮氢电极材料，化学式为A_1-xA′_xB_1-yB′_yO₃，其中0≤x≤1；0≤y≤1，式中A为稀土金属，A′为碱金属(A：La、Ce、Pr、Nd等；A′：Mg、Ca、Sr、Ba)，B和B′为过渡族金属(B和B′：Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)。

与普通的贮氢合金相比，本发明钙钛矿系贮氢材料的优点是采用不容易受到碱液腐蚀的复杂氧化物、且这种氧化物随温度升高放电容量提高，可提供一种在从常温到80℃条件下放电性能良好的贮氢材料。

附图说明

图1：钙钛矿系贮氢LaFeO_3-δ电极25℃下31.25mA/g放电曲线。

图2：钙钛矿系贮氢LaFeO_3-δ电极40℃下31.25mA/g放电曲线。

图3：钙钛矿系贮氢LaFeO_3-δ电极60℃下31.25mA/g放电曲线。

图4：钙钛矿系贮氢LaFeO_3-δ电极80℃下31.25mA/g放电曲线。

图5：钙钛矿系贮氢LaCrO_3-δ电极25℃下125mA/g放电曲线。

图6：钙钛矿系贮氢LaCrO_3-δ电极40℃下125mA/g放电曲线。

图7：钙钛矿系贮氢LaCrO_3-δ电极60℃下125mA/g放电曲线。

图8：钙钛矿系贮氢La_1-xSr_xFeO_3-δ(x＝0.6)电极25℃下31.25mA/g放电曲线。

图9：钙钛矿系贮氢La_1-xSr_xFeO_3-δ(x＝0.6)电极40℃下31.25mA/g放电曲线。

图10：钙钛矿系贮氢La_1-xSr_xFeO_3-δ(x＝0.6)电极60℃下31.25mA/g放电曲线。

图11：钙钛矿系贮氢材料(A_1-xA′_xB_1-xB′_xO_3-δ)与传统贮氢合金在不同温度下的放电容量。

具体实施方式

实施例1：本发明钙钛矿系贮氢材料的化学组成为：

A_1-xA′_xB_1-yB′_yO₃，式中，A＝La，B＝Fe。x＝0，y＝0。

制造方法是，首先将一定量的硬脂酸在油浴中加热至353K，待其完全融化后，再加入合适化学计量比的硝酸镧(La(NO₃)₃·6H₂O)和硝酸铁(Fe(NO₃)₃·9H₂O)，充分搅拌后，继续加热至388K，继续搅拌，待完全脱水后，剩余物形成均相的溶胶，在室温下冷却得到凝胶。将凝胶在马弗炉中加热至723K燃烧，再将得到的无定形粉末在1123K下焙烧3小时。焙烧后的粉末为本发明钙钛矿系贮氢电极材料。