本发明专利技术提供了一种钙钛矿系贮氢电极材料，该材料属钙钛矿型，化学式为Ａ１－ｘＡ′ｘＢ１－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）。材料的制备方法是硬脂酸燃烧法或者柠檬酸法制备前驱体，然后在马弗炉焙烧３小时。本发明专利技术负极贮氢材料具有材料制备简单，适用温度宽，高温电化学容量高等特点。需特别指出的是本发明专利技术电极材料放电容量与温度成近线性变化关系。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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°C 8(TC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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术为钙钛矿系贮氢电极材料，化学式为A—XA' A—yB' 703，其中0《x《1 ;0《y《l，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，本专利技术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8(TC条件下放电性能良好的贮氢材料。附图说明图1 :图2:图3:图4:图5:图6 :图7:图8 :图9 :图10图11放电容量电极25"下31. 25mA/g放电曲线。电极40°C下31. 25mA/g放电曲线。电极6(TC下31. 25mA/g放电曲线。电极8(TC下31. 25mA/g放电曲线。电极25t:下125mA/g放电曲线。电极40。C下125mA/g放电曲线。电极6(TC下125mA/g放电曲线。e03—s (x = 0. 6)电极25"下31. 25mA/g放电曲线。e03—s (x = 0. 6)电极40。C下31. 25mA/g放电曲线。Fe03—s (x = 0.6)电极60。C下31. 25mA/g放电曲线。—XA' ,B卜XB' x03—s)与传统贮氢合金在不同温度下的具体实施例方式实施例1 :本专利技术f丐钛矿系贮氢材料的化学组成为 A!—XA' yB' 703，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3入合适化学计量比的硝酸镧(La(N03)3 6H20)和硝酸铁(Fe(N03)3 9H20)，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。焙烧后的粉末为本专利技术钙钛矿系贮氢电极材料。 充放电试验将焙烧粉末与镍粉按1 : 3的比例混合均匀，在3.5MPa压力下冷压成cMOmm的薄片作为研究电极，辅助电极为烧结式氢氧化亚镍电极，电解液为7M/LK0H溶液，隔膜为聚丙烯毡。电化学性能测试设备为国产DC-5型电池测试仪。测试温度为25t:，40°C ， 60°C ， 80°C 。充电电流为125mA g—、充电7h，放电电流为31. 25mA g—、放电截止电位均为-O. 6V(vs.Ni(0H)2/Ni00H，7M K0H)。传统贮氢合金放电性能见图11。 从图1可以看出，本专利技术材料在25 °C和31. 25mAg—1放电条件下，放电容量为329mAh/g，与普通贮氢合金放电容量相当。 从图2可以看出，在4(TC和31. 25mAg—1放电条件下，本专利技术材料容量为502mAh/g，普通合金容量为320mAh/g。 从图3可以看出，在6(TC和31. 25mAg—1放电条件下，本专利技术材料容量为530mAh/g，普通合金容量为290mAh/g。 从图4可以看出，在8(TC和31. 25mAg—1放电条件下，本专利技术材料容量为626mAh/g，普通合金容量为200mAh/g。 由LaFe03电极的放电曲线可以看出，放电平台保持在1. 1 1. 2V之间，并不随温度的变化而变化，但是放电容量随温度升高而升高。其放电容量与温度的关系被总结在图11。实施例2 :本专利技术钙钛矿系贮氢材料的化学组成为 A!—XA' A—XB' x03 式中，A = La， B = Cr， x = 0， y = 0。 制造方法是采用溶胶、凝胶法制成，一般采用硝酸盐水溶液，加入柠檬酸络合，使其生成无定形配合物，无须调整pH值。在恒温水浴箱40-9(TC脱水制成凝胶，再经空气中干燥，得到粘滞性凝胶，从烘箱中80 22(TC烘4小时，得到钙钛矿前驱体，最后在850 90(TC中烧制3小时，形成具有钙钛矿型结构的贮氢材料。 电化学测试方法同例l，放电电流密度125mAg—、 从图5可以看出，本专利技术材料在25t:和125mAg—'放电条件下，放电容量为239mAh/g。 从图6可以看出，在4(TC和125mAg—1放电条件下，本专利技术材料容量为380mAh/g。 从图7可以看出，在6(TC和125mAg—1放电条件下，本专利技术材料容量为402mAh/g。 由LaCr03电极的放电曲线可以看出，放电平台保持在1. IV，并不随温度的变化而变化，但是放电容量随温度升高而升高。其放电容量与温度的关系被总结在图11。实施例3 :本专利技术钙钛矿系贮氢材料的化学组成为 A!—XA' yB' y03 式中，A二La，A' = Sr B = Fe， x = 0. 6， y = 0。 制造和电化学测试方法同例1。 从图8可以看出，本专利技术材料在25 °C和31. 25mAg—1放电条件下，放电容量为139mAh/g。 从图9可以看出，在4(TC和31. 25mAg—1放电条件下，本专利技术材料容量为252mAh/g。 从图10可以看出，在6(TC和31. 25mAg—1放电条件下，本专利技术材料容量为480mAh/g。 由图8、图9和图10可知，由于Sr的添加，在25。C和40°C的条件下，放电平台縮短并且倾斜，使放电容量减小；当温度升高到6(TC时，放电平台保持在1. IV。其放电容量随温度升高而升高，放电容量与温度的关系被总结在图11。图ll钙钛矿系贮氢材料(VXA' A—XB' x03—s)与传统贮氢合金在不同温度下的放电容量(mAh/g)。 由图11可知，传统的商用ABs合金的放电容量随温度升高而降低，本专利技术电极放电容量随温度升高而升高，体现了钙钛矿系贮氢电极材料在高温条件下的巨大优势，有利于拓展Ni/MH电池的应用范围。权利要求一种钙钛矿系贮氢电极材料，属钙钛矿型，其特征在于化学式为A1-xA′xB1-yB′yO3，其中0≤x≤1；0≤y≤1，式中A为稀土金属，A′为碱土金属，B和B′为过渡族金属。2. 根据权利要求1所述负极贮氢材料，其特征在于A为一种或几种镧系稀土金属(A : La、Ce、Pr、Nd等)，A'为一种碱土金属或几种碱土金属组合(A' :Mg、 Ca、 Sr、 Ba等)；B和 B'为过渡族元素组合(B和B' :Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等)。3. 根据权利要求1所述负极贮氢材料，其特征在于该贮氢电极材料使用温度可在0°C 至8(TC之间。4. 根据权利本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钙钛矿系贮氢电极材料，属钙钛矿型，其特征在于化学式为Ａ↓［１－ｘ］Ａ′↓［ｘ］Ｂ↓［１－ｙ］Ｂ′↓［ｙ］Ｏ↓［３］，其中０≤ｘ≤１；０≤ｙ≤１，式中Ａ为稀土金属，Ａ′为碱土金属，Ｂ和Ｂ′为过渡族金属。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈云贵，邓刚，陶明大，吴朝玲，宋明，沈向前，羊恒，李琳娜，陈艺文，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
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