文 献 综 述

1.1引言

能源是人类社会活动的根本动力，随着人类活动能力的不断加强和社会发展的日益加快，人类对能源的需求量越来越大，石油、煤炭、天然气等化石资源日见枯竭；同时，人类在开发利用这些化石能源时会产生碳氧化物、氮氧化物等有害物质从而对环境产生显著破坏性影响。因此寻找开发对环境亲和性强、能够在较大程度上替代化石能源的新型能源成为人类迫切需要解决的问题[1]。其中金属氢化物和氢能系统的研究受到科学界的普遍重视,氢经济的概念也应运而生[2]。

目前氢经济热直接促进了贮氢材料的发展，将贮氢合金作为氢化物二次电池(Ni/MH)负极材料是贮氢合金的一个重要应用，也是贮氢合金研究的一个热点。Ni/MH二次可充放电池具有能量密度高、循环寿命长、高倍率充放电、耐过充放能力强、无记忆效应、无重金属污染等一系列特点而被喻为”二十一世纪的绿色电池”[3]。进入90年代后各发达国家的著名电池生产厂商如美国的Ovonic公司，日本的松下、三洋等大公司纷纷加快了Ni/MH电池产业化的步伐。日本的发展尤为迅速，2000年日本小型MH/Ni电池总产量约为9亿只(使用AB5型贮氢合金约6000吨/年)，电池比能量也从早期的180Wh/L(55Wh/kg)提高到300Wh/L(80Wh/kg)。我国在贮氢合金材料及Ni/MH电池的研究与开发领域起步较早，1990年即己成功研制出AA型Ni/MH电池并于1991年12月通过了国家鉴定。在”863”计划的指导下，先后在中山、天津、沈阳及杭州等地建立了贮氢电极合金和Ni/MH电池的生产基地，在贮氢合金与Ni/MH电池的产业规模和电池性能方面均取得了长足的进展。2003年我国年产小型Ni/MH电池己达5亿只，贮氢合金的产量己达到年产6000吨水平[4]。据预测，到2010年，镍氢电池的应用将会在电动工具、数码相机、电动自行车、移动通信电源中继站用不间断电源及混合动力型汽车电源上得到更大发展[5]。

贮氢电极合金是决定Ni/MH电池物理化学性能的关键材料，深入研究和开发新型高性能和低成本的贮氢电极合金材料对推动我国Ni/MH电池产业化发展和提高Ni/MH电池生产技术水平具有重要的意义。

1.2 Ni/MH电池工作原理、条件

1.2.1 Ni/MH电池工作原理

镍氢电池(Ni/MH电池)的正极为高容量Ni(OH)2/ NiOOH 电极，负极为贮氢合金，电解质为6M的KOH水溶液,其电化学式为：

(一)M/MH | KOH(6M）| Ni(OH)2/ NiOOH( )

Ni/MH电池的工作原理图