[发明专利]稀土新电源用贮氢合金及其制备方法

说明书

本发明属于稀土功能材料技术领域，具体涉及一种稀土新电源用贮氢合金及其制备方法。在贮氢合金表面覆盖粘结剂层得到，所述的贮氢合金为镁基合金型与AB₅型的混合物。本发明产品具有较高的能量密度和循环性能、高抗腐蚀性和高使用寿命；能够增强极片内贮氢合金颗粒间的导电力，极片掉粉量大为减少，降低电池在使用过程中的自放电；本发明还提供其制备方法，操作简单、生产成本低、改善效果明显等特点，对提高贮氢合金后续的实际极片制备性能具有重要实际意义。

技术领域

本发明属于稀土功能材料技术领域，具体涉及一种稀土新电源用贮氢合金及其制备方法。

背景技术

进入21世纪，中国汽车市场正在经历一场由传统动力汽车向新能源汽车的变革。主流的新能源汽车技术是以电动汽车技术为主，彻底取消发动机、变速箱和车轿系统，是汽车结构的一次革命。车载稀土新电源作为电动汽车的新型的核心动力源，受到广泛关注。

稀土新电源以稀土新材料的应用为基本特征，可以满足商用动力电池安全、耐低温、大电流充放电、寿命长、环保可回收及价格合理等要求，其中，贮氢合金作为稀土新电源的负极材料，对其性能的发挥至关重要，也引起广泛的研究。

贮氢合金现有AB₅、AB₂、AB_3.5、AB、A₂B等型号，其中以AB₅和AB_3.5商业化最为成功，应用也最为广泛，前者在镍氢动力电池领域使用最广泛，例如丰田普锐斯混合车用镍氢动力电池，超过1000万套，贮氢合金采用AB₅型；后者在超低自放电的民用镍氢电池上应用最广泛，也是近几年实现商业化的产品；但他们两者相比，前者的克容量低，后者寿命短，如何克服彼此的缺点，又能有效保留彼此的优点，更多的研究是在表面处理上，如较多采用的氟化处理、表面化学镀镍或镀铜、酸化处理、碱性处理，由于涉及到大量污水处理和重金属污染问题，且合金性能提高也是有限，其处理方法日益受到限制。

目前，从改善贮氢合金容量、提高导电性和抗腐蚀性方面，新近发展了表面包覆导电剂和导电聚合物的方法，如中国专利CN 101728527 A采用空气作为氧化剂使苯胺在储氢合金表面发生聚合反应生成导电保护膜，使聚苯胺与储氢合金均匀结合，该专利不足之处表现在贮氢合金寿命短；此外，如中国专利CN 102274965 A和CN 106784705 A，分别在贮氢合金表粉末粒子表面进行聚合反应直接生成聚苯胺包覆膜和聚噻吩导电剂，尽管可以改善耐腐蚀性和提高寿命，专利不足之处均表现在处理过程产生大量的含有重金属和有机物的溶液。

因此，研究一种替代的表面处理方法，并结合镍氢电池负极片制作工艺，以改善贮氢合金颗粒的表面状态成为研究的重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种稀土新电源用贮氢合金，具有较高的能量密度和循环性能、高抗腐蚀性和高使用寿命；能够增强极片内贮氢合金颗粒间的导电力，极片掉粉量大为减少，降低电池在使用过程中的自放电；本发明还提供其制备方法，操作简单、生产成本低等特点，对提高贮氢合金后续的实际极片制备性能具有重要实际意义。

本发明所述的稀土新电源用贮氢合金，在贮氢合金表面覆盖粘结剂层得到，所述的贮氢合金为镁基合金型与AB₅型的混合物。

镁基合金型具有高容量，但寿命短，主要是不耐电解液，AB₅型容量低，但寿命长，催化性能强，优选地，镁基合金型与AB₅型的质量比为1:10～1:3，AB₅型的用量大于镁基合金型，这样就以寿命较长的AB₅型作为支撑，两者结合能够集合各自合金的优点，又不会影响贮氢合金彼此的真空熔炼工艺，具有制备操作简单和低成本的优点。

优选地，A包括La和Ce，B为Ni、Co、Mn和Al。优选地，A还包括Pr或Nd中的一种或两种。