Изобретение относится к водородабсорбирующим сплавам, из которых изготавливают отрицательный электрод для щелочных аккумуляторов. В частности, из водородабсорбирующих сплавов изготавливают катод для никельметаллогидридных батарей, применяемых в различных электронных приборах. Техническим результатом является получение водородабсорбирующего сплава для электрода с более высокой удельной емкостью по водороду, что достигается за счет использования водородабсорбирующего сплава со следующей формулой: Mm (1-x) Laх Ni а Сов MnсAld Moy, 0,15
x 0,25; 3,75
a
3,85; 0,2
в
0,3; 0,35
с
0,45; 0,35
d
0,45; 0,02
у
0,1; 4,85
а + в + с + d + y
4,95.
Электроды из предложенного водородабсорбирующего сплава легко активируются и могут работать более 500 циклов. Реакции абсорбции и десорбции водорода протекают на них с достаточно высокой скоростью. 1 ил., 1 табл.
Предлагаемое изобретение относится к водородабсорбирующим сплавам, из которых изготавливают отрицательный электрод для щелочных аккумуляторов. В частности, из водородабсорбирующих сплавов изготавливают катод для никель-металлогидридных батарей, применяемых в различных электронных приборах.
Известен водородабсорбирующий сплав для изготовления электрода общей формулы MmNi
aCO
bAl
c, где 3.0

a

4.5; 0.3

b

1.3; 0.2

c

0.8; 4.0

a+b+x

5.5, а Mm - смесь редкоземельных элементов [1]. Удельная емкость по водороду указанных сплавов составляет не более 270 мА

ч/г.
Наиболее близким к предложенному является водородабсорбирующий сплав для изготовления электрода общей формулы MmNi
x(Co
aMn
bAl
c)
y,
где 3.0

x

4.3; 0.7

y

1.7; 4.3

(x+y)

5.5; 0.2

a

1.0; 0.2

b

0.8; 0.1

c

0.5 [2]. Удельная емкость по водороду электродов, изготовленных из этих сплавов, не превышает 270 мА

ч/г.
Решаемой задачей предлагаемого изобретения является получение водородабсорбирующего сплава для электрода с более высокой удельной емкостью по водороду.
Решаемая задача достигается предлагаемым водородабсорбирующим сплавом для электрода общей формулы
Mm
(1-x)La
xNi
aCo
bMn
c Al
dMo
y,
где 0.15

x

0.25; 3.75

a

3.85; 0.2

b

0.3; 0.35

c

0.45; 0.35

d

0.45; 0.02

y

0.1; 4.85

a+b+c+d

4.95.
отличием предлагаемого водородабсорбирующего сплава является дополнительное содержание в нем молибдена при общей формуле
Mm
(1-x)La
xNi
aCo
bMn
c Al
dMo
y,
где 0.15

x

0.25; 3.75

a

3.85; 0.2

b

0.3; 0.35

c

0.45; 0.35

d

0.45; 0.02

y

0.1; 4.85

a+b+c+d

4.95.
Введение молибдена в указанных пределах позволяет получить водородабсорбирующий сплав с удельной емкостью по водороду 290-315 мА

ч/г. Увеличение и снижение содержания молибдена приводит к снижению удельной емкости по водороду до ~ 270 мА

ч/г.
Водородабсорбирующие сплавы готовят сплавлением шихты, содержащей Mm-26.7 - 27.0; La-6.6 - 6.7; Ni-53.1 - 53.9; Co-2.8 - 4.3; Mn-5.2 - 6.0; Al-2.3 - 2.5; Mo-0.5 - 2.3 вес.%. Плавку проводят в индукционной печи на медном водоохлаждаемом поду в атмосфере очищенного аргона.
Полученные сплавы анализируют методом построения P,c-изотерм и электрохимическим методом измерения кривых разряда.
На основе P,c-изотерм определяют равновесное давление водорода, которое для предлагаемых сплавов составляет 0.3 - 0.8 атм при 25
oC.
Для изготовления электродов полученные водородабсорбирующие сплавы механически измельчают до размера гранул ~70 мкм. Порошок сплава тщательно смешивают с порошком электролитической меди (размер гранул ~ 50 мкм) в соотношении 1:4 и прессуют под давлением 2 т/м
2 в таблетки диаметром ~ 0.7 см.
Предложенное изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
Шихту, содержащую Mm-26.96; La-6.71; Ni-53.15; Co-4.27; Mn -5.97; Al-2.48; Mo-0.48 вес. %, плавят в индукционной печи на водоохлаждаемом поду в атмосфере аргона. Получают сплав с формулой Mm
0.8La
0.2Ni
3.75Co
0.3Mn
0.45 Al
0.38Mo
0.02.
Полученный слиток сплава механически размельчают до размера гранул ~ 70 мкм. 0.02 г порошка сплава тщательно перемешивают с 0.08 г порошка меди и прессуют под давлением 2 т/м
2 в таблетку. Получают электрод.
Для определения удельной водородоемкости сплава изготовленный электрод укрепляют с помощью Pt-токоотвода в рабочей части 3-электродной электрохимической ячейки, заполненной IM раствором KOH. Вспомогательным электродом служит Pt-проволока. В качестве электрода сравнения служит обратимый водородный электрод в 1 М KOH (ОВЭ).
Электрод заряжают током -4 мА (C/1.5, где C - емкость по водороду в мА

ч/г) в течение 2 ч, а затем разряжают током 1 мА (C/6) до потенциала 0.3 B (ОВЭ).
Удельную водородоемкость сплава рассчитывают из кривой разряда (фиг.1).
Процесс заряда-разряда повторяют многократно. Полученные в первых пяти циклах заряда-разряда величины удельной водородоемкости сплава приведены в таблице 1.
При увеличении скорости разряда электрода от C/6 до C наблюдают снижение величины удельной водородоемкости на ~ 20%.
При чередовании процессов заряда-разряда в течение 10 дней не наблюдают существенного снижения разрядной емкости электрода.
Пример 2 проводят аналогично примеру 1, за исключением содержания компонентов в шихте.
Шихту, содержащую Mm-26.78; La-6.66; Ni-53.49; Co-3.53; Mn-5.93; Al-2.46; Mo-1.15 вес. %, плавят в индукционной печи на водоохлаждаемом поду в атмосфере аргона. Получают сплав с формулой Mm
0.8La
0.2Ni
3.8Co
0.25Mn
0.45 Al
0.38Mo
0.05.
Полученные в первых пяти циклах заряда-разряда величины удельной водородоемкости сплава приведены в таблице 1.
Пример 3 проводят аналогично примеру 1, за исключением содержания компонентов в шихте.
Шихту, содержащую Mm-26.72; La-6.65; Ni-53.80; Co-2.82; Mn-5.26; Al-2.45; Mo-2.30 вес. %, плавят в индукционной печи на водоохлаждаемом поду в атмосфере аргона. Получают сплав с формулой Mm
0.8La
0.2Ni
3.8Co
0.2Mn
0.4 Al
0.38Mo
0.1.
Полученные в первых пяти циклах заряда-разряда величины удельной водородоемкости сплава приведены в таблице 1.
Таким образом, предложенный водородабсорбирующий сплав для изготовления электрода позволяет повысить удельную емкость по водороду до 290 - 315 мА

ч/г.
Электроды из предложенного водородабсорбирующего сплава легко активируются и могут работать более 500 циклов. Реакции абсорбции и десорбции водорода протекают на них с достаточно высокой скоростью.
Литература:
[1] Пат. США 5 242 766, опубл. 07.09.1993. Кл. 429-59; H 01 M 4/38
[2] Заявка 62-20245 [87 20.245] Япония, опубл. 21.01.1987. Кл. H 01 M 4/38.
Формула изобретения
Водородабсорбирующий сплав для изготовления электрода, содержащий мишметалл (Mm), никель, кобальт, марганец и алюминий, отличающийся тем, что в состав сплава дополнительно введен молибден при общей формуле
Mm
(1-x)La
xNi
aCo
bMn
cAl
dMo
y, где 0,15

x

0,25;
3,75

a

3,85;
0,2

b

0,3;
0,35

c

0,45;
0,35

d

0,45;
0,02

y

0,1;
4,85

a + b + c + d + y

4,95
РИСУНКИ
Рисунок 1,
Рисунок 2