对可再充电镍/金属氢化物电化学电池的氢化物形成电极的物理和化学效应的研究已经产生了现在引导努力制备改进的电极合金以延长细胞的循环寿命。这些努力涉及用原始氢化物二元合金Lani找到适当的三元溶质和数量的那些溶质溶质的溶质5.形成一般成分Lani的合金5-XmX。这里,m表示与镧的强键形成强键的任何合适的元素或合金,如下面所述。

由LANI制成的电极循环寿命5- X.mX与具有LA的M形成的热量有关。给定M的寿命比定义为(电荷放电循环的数量为LANI制成的电极的初始充电容量的一半)5-XmX)÷(相应数量的循环由LANI制成的电极5.)。

在前面的两个文章中报告了与这种方法一致的调查结果美国宇航局技术简报:“Lani.5-XXNi / MH电化学电池的电极“(NPO-19805.),Vol。22,8(1998年8月),第60页和“Lani5-XGEXNi / MH电化学电池的电极“(NPO-19962),Vol。22,第8号(1990年8月),第61页。在报告这些条款的信息时,没有解释临时循环生活的基本物理和化学机制5.电极和通过Sn或Ge的部分取代提供的改进,用于Ni。基本机制仍未得到很好的理解,但下面的谅解从迄今为止的研究中出现了:

LANI的氢化物5.热力学上对歧视反应进行热力学上不稳定,在其中它们分解为NI加仑LAH2或洛杉矶(哦)3.。此外,在吸收氢气,LANI5.可以扩展到24卷;在吸收期间的大膨胀和随后氢解吸期间的相应大收缩的组合诱导结构缺陷并减少颗粒尺寸,随后在LANI中的金属原子的扩散增加5.结晶晶格。这种扩散的增加​​增加了表面的La含量,其中La容易被氧化以在歧化反应之一中形成厚的氢氧化物层。涉及制定LANI的本方法5-XmX是基于抑制La的扩散,从而防止LANI的歧化5.

更具体地,该方法是寻求组合物和结晶结构以将镧原子固定在邻藻基金属氢化物中。最有前途的三元溶质为此目的应该是形成具有镧的最强化学键的元素 - 比镍和镧之间的粘合更强。溶质原子将定位在海瓜阶段的镍面上,因此它们将接近镧邻国。与相邻原子的强键将抑制结晶晶格缺陷的形成以及镧原子的运动。

通过分析文献中报道的各种溶质的循环寿命来发现对这种方法的初步支持;该分析揭示了循环寿命与溶质与镧系元素的形成的紧密关系(参见图)。这种关系的发现激发了通过在用镧粘合强烈粘合的溶质来降低速率歧化和/或降解的假设。在表现出与镧的形成高热量的溶质中,是锗和锡(在引用的先前物品中提及),加上铟。

这项工作是由Ratnakumar Bugga,Robert Bowman,Adrian Hightower,Charles Witham和Caltech的Brent Fultz美国宇航局的喷气式推进实验室。有关详细信息,请访问技术支持包(TSP)在www.nwazel.com免费在线在电子元件和系统类别下。根据公法96-517,承包商选出留住本发明的标题。关于其商业用途的咨询应解决

技术报告办公室jpl邮件停止122-116 4800橡木树丛驱动Pasadena,CA 91109(818)354-2240

请参阅NPO-20107,卷和数量美国宇航局技术简报问题和页码。


此简介包括技术支持包(TSP)。
Ni /金属氢化物电化学电池的LANI5-XMX合金

(参考NPO20107)目前可用于从TSP库下载。

没有帐户?注册这里



美国宇航局科技简报杂志

本文首先出现在1999年5月问题上美国宇航局技术简报杂志。

阅读档案中的更多文章这里