鎳氫電池電極氫合金LaNi5優(yōu)缺點(diǎn)

鎳氫電池電極一般的AB5型儲(chǔ)氫合金，具有CaCus型結(jié)構(gòu)，是吸氫量H/M大致等于1的一群合金。在AB5型儲(chǔ)氫合金中，LaNi5是稀土系儲(chǔ)氫合金的典型代表。

LaNi5是具有CaCu5型晶格結(jié)構(gòu)的金屬間化合物，室溫下與幾個(gè)大氣壓的氫反應(yīng)，即可被氫化，生成具有六方晶格結(jié)構(gòu)的LaNi5H6。氫化反應(yīng)表示如下：

LaNi5+3H2→LaNi5H6

吸氫量大、易活化、不易中毒、平衡壓力適中、滯后小等優(yōu)點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

LaNi5吸氫生成LaNi5H6，儲(chǔ)氫量越1.4%wt。25℃的分解壓力約0.2MPa，分解熱-30.1KJ/molH,2，很適合于室溫環(huán)境下操作。將LaNis做成負(fù)極材料，與Ni（OH）2，電極組成電池，LaNi5的理論電化學(xué)容量為372mA-h/g。被認(rèn)為是在熱泵、電池、空調(diào)器等應(yīng)用中的候選材料。

缺點(diǎn)：

LaNi5合金具有很高的儲(chǔ)氫容量和良好的吸放動(dòng)力學(xué)特性；合金吸氫后晶胞體積膨脹較大，隨著充放電循環(huán)的進(jìn)行，晶格發(fā)生變形，導(dǎo)致合金嚴(yán)重分化和比表面增大，其容量迅速衰減。

缺點(diǎn)：

但LaNis電極的容量隨充放電循環(huán)次數(shù)增加而下降，因此電池壽命很短。

吸放氫循環(huán)過(guò)程中晶胞體積膨脹大（23.5%左右）。在LaVi5系合金中，只在很窄的組成范圍內(nèi)形成均質(zhì)的金屬間化合物?；瘜W(xué)計(jì)量稍偏移至富La側(cè)，在母相晶界上就容易析出富La相。這樣，由于氫化，晶界體積變化大，促進(jìn)了粉化。

提高鎳氫電池儲(chǔ)氫合金性能的方法：

一、合金化學(xué)成分

（1）合金A側(cè)混合稀土組成的優(yōu)化（2）合金B(yǎng)側(cè)元素的優(yōu)化

二、合金的表面處理

（1）表面包覆處理（2）表面修飾

（3）熱堿處理（4）氟化物處理（5）酸處理（6）化學(xué)還原處理

三、合金的組織結(jié)構(gòu)

合金的成分、鑄造條件及熱處理工藝等均對(duì)合金的組織結(jié)構(gòu)（包括合金的凝固組織、晶粒尺寸及晶界偏析等）產(chǎn)生影響。