镍氢(Ni/MH)电池第一次应用是在1977年6月23日发射的美国海军技术卫星(NTS-2)上,作为贮能电源。
我国将Ni/MH电池的研究列入“863”高新技术产业计划,“八五”期间将Ni/MH电池的研究列入国家科委重点发展项目,“九五”期间Ni/MH电池的规模化生产列入规划。1990年,我国研制成AA型Ni/MH电池,容量在900~1000mAh,最高达1100mAh。1991年,我国Ni/MH电池的研发得到了较快的发展,AA型Ni/MH电池的生产也由每月数百只达到每月上万只。1993年,我国有两条Ni/MH电池的装配线与生产线相继投产,一条在广东中山市,一条在天津市,单班年产50万只AA型Ni/MH电池。
① Ni/MH电池用的贮氢合金
目前已开发的贮氢合金有稀土、钛、锆、镁4大系列。以ZrMn2为代表的AB2型Laves相锆系合金具有储氢容量高、放电容量比AB5型高约30%~40%、循环寿命长等优点,是Ni/MH电池的下一代高容量负极材料,是目前高容量新型储氢合金的研究、开发热点。研究开发中的AB2型多元合金容量可达380~420mAh/g,已在美国Ovonic公司生产的镍氢电池中得到应用。以该合金作为负极材料的各种型号的圆柱形和方形镍氢电池,其能量密度可达70Wh/kg,已在电动汽车中试运行。
②氧化锆纤维隔膜
氧化锆纤维布膜化学、物理性能稳定,既能贮存电解液,又能够透过气体,称双功能隔膜,主要用做大功率、高能量碱性镍氢电池的隔膜及工业电解生产氢装置中的隔膜。氧化锆纤维布膜的问世,解决了镍氢电池隔膜的大问题,促进了卫星等空间技术的发展。
③添加锆的球形氢氧化镍
氢氧化镍电化学性能的优劣主要决定它的晶粒度和微晶缺陷,而锆的添加可以细化晶粒,从而提高球形氢氧化镍的电性能。近2年来,日本、中国等许多研究者都采用在氢氧化镍中添加锆的方法,来改善氢氧化镍的电性能。
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