文 献 综 述

1.1引言

随着天然能源的日益枯竭以及人类对环保意识的加强，开发清洁新能源已成为人类十分关注的问题。氢是21 世纪的重要新能源之一，它的廉价制取、存贮与输送已是当今的重点研究课题^[1]。贮氢材料因为能可逆地大量吸收和放出氢气，在氢的存贮与输送过程中是一种重要载体，加之氢及贮氢材料均是”绿色”环保产品，对新世纪的新能源开发和环境保护将起着不可估量的作用。

贮氢合金是一种发展较快的贮氢材料。氢以原子的形式贮存在晶体的空隙中，在一定的温度和压力下能可逆的吸放氢，并伴随有热效应、机械压力效应、电化学效应等现象的发生。它的应用领域已不局限于固态贮氢，还广泛地应用于氢的提纯，净化，氢的同位素分离，热泵，化学催化，化学电源等领域，尤其以氢化物为二次电池的负极材料的研究和应用最为成功，成为贮氢合金的主要应用领域。

1.2贮氢合金的种类

根据Ni/MH电池的工作原理和特点，贮氢合金作为Ni/MH电池的电极材料应当具备以下一些特点：（1）合金贮氢容量高，平台压力适中（0.01～0.5MPa）；（2）在氢的阳极氧化电位范围内贮氢合金具有较强的抗氧化能力；（3）在碱性电解质溶液中合金组分的化学性质相对稳定；（4）具有较小的吸氢体积膨胀，反复充放电过程中，合金不易粉化；（5）合金的电化学容量高，且在较宽的温度范围内（-20～60℃）不发生太大的变化；（6）合金应有良好的电和热的传导性；（7）原材料资源丰富，成本低廉，易于实现工业化生产；（8）循环寿命长；（9）良好的电催化活性^[2]。

目前正在使用和研究开发中的贮氢电极合金，根据材料成分和结构的不同，可以分为以下四种类型：

1.2.1 AB₅ 型稀土系合金

在AB₅ 型贮氢合金中，LaNi₅ 是稀土系贮氢合金的典型代表，为CaCu₅型六方晶体结构，由荷兰菲利普实验室首先发现。它具有容量大、易活化、不易中毒、平衡压力适中、滞后性小、吸放氢快等优点。但同时该合金的缺点是LaNi₅合金在吸氢后晶胞体积膨胀率大（约23.5﹪），在反复吸放过程中，会引起合金粉化，比表面积增大、表面能升高，从而增大了合金在碱性介质中氧化腐蚀速度，使合金电极放电容量在充放电循环过程中迅速衰减，无法满足N/MH 电池的工作要求。

1.2.2 AB₂ 型贮氢合金