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鋯在鎳氫電池中的應用

發布時間:2020-01-08 20:38:00 瀏覽次數 :

鎳氫(Ni/MH)電池第一次應用是在1977年6月23日發射的美國海軍技術衛星(NTS-2)上,作為貯能電源。

我國將Ni/MH電池的研究列入“863”高新技術產業計劃,“八五”期間將Ni/MH電池的研究列入國家科委重點發展項目,“九五”期間Ni/MH電池的規模化生產列入規劃。1990年,我國研制成AA型Ni/MH電池,容量在900~1000mAh,最高達1100mAh。1991年,我國Ni/MH電池的研發得到了較快的發展,AA型Ni/MH電池的生產也由每月數百只達到每月上萬只。1993年,我國有兩條Ni/MH電池的裝配線與生產線相繼投產,一條在廣東中山市,一條在天津市,單班年產50萬只AA型Ni/MH電池。

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① Ni/MH電池用的貯氫合金

目前已開發的貯氫合金有稀土、鈦、鋯、鎂4大系列。以ZrMn2為代表的AB2型Laves相鋯系合金具有儲氫容量高、放電容量比AB5型高約30%~40%、循環壽命長等優點,是Ni/MH電池的下一代高容量負極材料,是目前高容量新型儲氫合金的研究、開發熱點。研究開發中的AB2型多元合金容量可達380~420mAh/g,已在美國Ovonic公司生產的鎳氫電池中得到應用。以該合金作為負極材料的各種型號的圓柱形和方形鎳氫電池,其能量密度可達70Wh/kg,已在電動汽車中試運行。

②氧化鋯纖維隔膜

氧化鋯纖維布膜化學、物理性能穩定,既能貯存電解液,又能夠透過氣體,稱雙功能隔膜,主要用做大功率、高能量堿性鎳氫電池的隔膜及工業電解生產氫裝置中的隔膜。氧化鋯纖維布膜的問世,解決了鎳氫電池隔膜的大問題,促進了衛星等空間技術的發展。

③添加鋯的球形氫氧化鎳

氫氧化鎳電化學性能的優劣主要決定它的晶粒度和微晶缺陷,而鋯的添加可以細化晶粒,從而提高球形氫氧化鎳的電性能。近2年來,日本、中國等許多研究者都采用在氫氧化鎳中添加鋯的方法,來改善氫氧化鎳的電性能。

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