[发明专利]一种兼具高容量和长寿命的AB4.5

权利要求书

1.一种兼具高容量和长寿命的AB_4.5型储氢合金，其特征在于，该合金中A侧含有镧、铈、钇和镁四种元素，以及B侧含有镍、钴、锰和铝四种元素；所述A侧全部元素占合金的摩尔总量18％；所述B侧全部元素占合金的摩尔总量82％，所述储氢合金为La_0.62Mg_0.08Ce_0.2Y_0.1Ni_3.25Co_0.75Mn_0.2Al_0.3。

2.如权利要求1所述的一种兼具高容量和长寿命的AB_4.5型储氢合金制备方法，具体步骤如下：

a、使用DFT模拟的方法计算了一个Mg原子分别替代LaNi₅合金中不同结构位置的La或Ni原子时体系的优化结果及其相应的能量，更低的能量值代表更稳定的结构构型：

首先构建LaNi₅理论模型，取LaNi₅的(001)晶面，构建2×2超胞的5层平板(slab)；

然后对La原子的取代：构建一个Mg原子在模型最表面位置替代一个La原子，和一个Mg原子在模型次表面替代一个3g位置的La原子；以及对Ni原子的取代：构建一个Mg原子在模型最表面位置替代一个Ni原子、和一个Mg原子在模型次表面替代一个3g位置的Ni和内部2c位置的Ni原子；

最后计算比较不同体系的能量值，更低的能量值代表了更稳定的结构构型； 当Mg原子替代合金内部Ni原子时，合金体系能量最低，而为实现Mg对Ni的最大替代量，合金采用最小的化学计量比AB_4.5；

b、设计一种AB_4.5型储氢合金，方法是在不改变合金晶体结构的条件下，通过改变合金的化学计量比，实现了Mg原子对合金内部Ni原子结构位置的精准替代，目的在于提高储氢合金的容量和循环寿命；

c、将镧、铈、钇、镁、镍、钴、锰和铝按照所述比例进行配料，在高纯氩气保护气氛下进行合金的熔炼，熔炼温度为1300℃，得到具有较高冷却速度的合金铸锭，以提高合金的均匀性；

d、将铸锭在氩气保护气氛下热处理，然后在氩气保护气氛中机械研磨得到粒径平均大小为45-55μm的储氢合金粉末；

e、将储氢合金粉末与镍粉混合，制备储氢合金电极片，将储氢合金电极片进行放电容量和循环寿命的测试。