该项目属于新材料领域中先进金属材料之高性能贮氢材料。在常规的真空负压熔炼设备(25kg双辊快淬炉)上,采用具有自主知识产权的双辊快淬技术(专利名称:一种高容量稀土镁基贮氢合金制备方法,公开号:CN1786239。)制备纳米晶AB3型稀土镁基贮氢合金,其中高镨稀土镁基合金配方申请了国家发明专利(专利名称:一种稀土镁基贮氢合金,专利号:ZL200510034916.X)。通过添加覆盖剂和控制合适的熔炼工艺制度,解决了稀土镁基贮氢合金在熔炼过程中镁大量挥发造成的成分不稳定的问题,稳定获得了成分均匀的贮氢合金片。将合金片在850-1050℃条件下进行保温热处理,热处理后的合金片经机械或气流粉碎、制粉、过筛制得贮氢合金粉。项目任务书要求贮氢合金的主要性能指标为,(1)贮氢合金片为纳米晶结构,晶粒尺寸控制在20-50nm;(2)产品的电化学性能为:0.2C放电比容量≥370mAh/g,循环寿命大于500次(以2C充放电);(3)贮氢合金的吸氢量≥1.7wt%,钴含量≤3wt%。课题组生产的贮氢合金粉性能指标为,(1)贮氢合金片为纳米晶结构,平均晶粒尺寸为49.4nm;(2)产品的电化学性能为:0.2C放电比容量最大为380.8mAh/g,最小为377.3mAh/g,循环寿命最大为556次,最小为523次(以2C充放电);(3)贮氢合金的吸氢量为1.6wt%,钴含量为2.75wt%。据资料报道,国内AA型镍氢电池容量达到2200-2500mAh。随着小型镍氢电池容量的提高,加上本身所具有的环保、安全优势,使得镍氢电池成为二次电源市场上最有力的竞争者,特别是近两年来在数码产品配套应用领域,已突显出强劲的增长势头。日本三洋电池采用超晶格AB3型稀土镁基贮氢合金生产的AA2500mAh镍氢电池,循环寿命可达到300次;美国能源转换公司使用AB3型贮氢合金试制出3000mAh AA型镍氢电池。2005年中国外销出口镍氢电池约9亿只,创汇近6亿美元,超过日本成为世界上镍氢电池第一生产大国,贮氢合金粉生产能力达到年产12000吨的规模,预计到2010年全世界对贮氢合金的需求量将达到40000吨以上。该项目采用双辊快淬技术生产的AB3型稀土镁基贮氢合金在推向市场的过程中,具有技术和性价比优势,应用发展前景良好。此外,广东省是中国电池生产大省,Ni/MH电池的产量占全国的60%以上,课题组的贮氢合金以广东为主要推广应用市场,具有交通便利、服务及时的优势。

