兩種適應(yīng)于低溫惡劣環(huán)境使用、具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的-40℃應(yīng)用的鎳-氫電池日前在我國(guó)問(wèn)世。這是由中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所科技人員在成功突破非AB5型負(fù)極合金的基礎(chǔ)上,與相關(guān)單位合作共同研制的AA型和D型鎳-氫電池。日前,該成果通過(guò)了吉林省科技廳組織的專家鑒定。專家認(rèn)為,該低溫電池的研發(fā)成功填補(bǔ)了我國(guó)能源領(lǐng)域的*,所研發(fā)的非AB5型負(fù)極材料和低溫鎳-氫電池處于國(guó)際先進(jìn)水平。
普通鎳-氫電池的使用溫度為-18℃至40℃。低溫下,特別是-40℃以下,普通鎳-氫電池的放電容量和中值電壓均急劇下降,甚至放不出電。而問(wèn)題的關(guān)鍵就在于負(fù)極材料。因此,盡快研發(fā)出能量大、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染、適用于低溫條件下使用的負(fù)極材料及電池引起了國(guó)家的高度關(guān)注,也成為國(guó)內(nèi)外競(jìng)相研發(fā)的熱點(diǎn)項(xiàng)目之一。
面向國(guó)家的重要需求,中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所的科研人員積極發(fā)揮自身在稀土能源材料方面的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì),率先在全國(guó)開(kāi)展了鎳-氫電池負(fù)極材料的研發(fā),并取得了階段性的研究成果,引起了國(guó)內(nèi)外同行的普遍關(guān)注。在此基礎(chǔ)上,2000年9月,他們又在吉林省的支持下,承擔(dān)了省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“低溫負(fù)極材料和鎳-氫電池的研制”。經(jīng)過(guò)近4年多的刻苦攻關(guān),他們?cè)谶x擇低溫下有利于氫擴(kuò)散構(gòu)型的合金(非AB5型)和有利于提高放氫平臺(tái)壓力的合金組合方面取得重大突破,進(jìn)而開(kāi)拓出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的非AB5型負(fù)極合金材料,為制備低溫鎳-氫電池奠定了重要基礎(chǔ)。該負(fù)極合金材料室溫下*大放電容量約300mAh/g,在-40℃以65mA/g電流放電,放電容量為214mAh/g,放電容量是普通負(fù)極材料的15倍以上,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
在此基礎(chǔ)上,他們又與有關(guān)單位合作,突破了系列低溫電池制作方面的技術(shù)關(guān)鍵和工藝難題,從而成功制作出AA型和D型兩種高品質(zhì)的低溫電池。經(jīng)檢測(cè),兩種電池在-40℃分別以0.2C5A、0.4C5A電流放電,放電容量均達(dá)到額定容量的70%以上,完全可以滿足使用需求。同時(shí),在每20公斤負(fù)極材料合金材料擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)中獲得成功,為年產(chǎn)50萬(wàn)噸鎳-氫電池負(fù)極合金材料奠定了生產(chǎn)工藝和關(guān)鍵技術(shù)。該成果現(xiàn)已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利4項(xiàng),授權(quán)2項(xiàng),有4篇論文被世界氫能大會(huì)收入。
據(jù)介紹,該電池優(yōu)異的低溫性能極大地?cái)U(kuò)展了它的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍,為解決低溫條件下的航空、航天、電子產(chǎn)品、交通工具等的特殊電源提供了重要支撐。