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科技成果簡介

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稀土貯氫合金鑄片產(chǎn)業(yè)化技術(shù)

來源： 北京科技大學(xué)
作者：產(chǎn)學(xué)研科技成果轉(zhuǎn)化中心
日期： 2014-06-07
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◆所屬領(lǐng)域
新材料領(lǐng)域
◆項目簡介：
中國生產(chǎn)的鎳氫電池性能與國外相比差距還很人，這是由于工藝設(shè)備落后、材料性能較差等原因造成的，電池的一致性、穩(wěn)定性均有待提高。日木稀土貯氫合金全部采用片鑄(Strip Casting)工藝生產(chǎn)，我國則全部采用模鑄(MoldCasting)工藝生產(chǎn)。在國家“八六三”計劃支持下，開發(fā)具有白主知識產(chǎn)權(quán)的稀土貯氧合金的鑄片產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，達(dá)到日本同期水平。該技術(shù)優(yōu)點有： (1)可以提高稀土貯氫合金的比容量。相同成分的稀土貯氫合金采用模鑄工藝生產(chǎn)比容量為320mAh/g，如果采用片鑄工藝生產(chǎn)則比容量提高到340mAh/g; (2)活化速度快。模鑄T藝牛產(chǎn)的稀土貯氫合金需要10 -15個完全沖放周期才能達(dá)到最大吸氫量，片貯工藝則只需要2-3個完全沖放周期。(3)抗氧化、耐腐蝕、壽命長。片鑄工藝生產(chǎn)的相同成分稀土貯氫合金比模鑄工藝生產(chǎn)的抗氧化和耐腐蝕性能好，使用壽命長200個循環(huán)周期； (4)可以降低原材料成本。例如生產(chǎn)比容量為320mAh/g的稀土貯氫合金，采用片鑄工藝可以大幅度降低金屬鈷，降幅達(dá)到30%-50%; (5)能耗降低。片鑄工藝生產(chǎn)的稀土貯氫合金全部有均勻細(xì)小的柱狀晶組成、相分布均勻、偏析降低到最低限度、沒有富錳析出，不需要熱處理。模鑄工藝生產(chǎn)的稀土貯氫合金偏析嚴(yán)重、富錳相析出，因此需要熱處理來消除或減弱。
LaNi5型稀土貯氫合金是1969年荷蘭菲利浦公司發(fā)現(xiàn)的，它具有電化學(xué)容量高、循環(huán)工作壽命長、對電解液有良好的耐蝕性、對過充電時正極產(chǎn)生的氧要有良好的耐氧化性、電催化活性高、反應(yīng)阻力（氫過電壓）小、氫擴散速率大、電極反應(yīng)可逆一性好。在電池工作溫度范圍(-20~+60)內(nèi)有合適的氫平衡分解壓、無污染。稀土貯氫合金的重要應(yīng)用是它可以被用作鎳氫電池的陰極利料。鎳氫電池與傳統(tǒng)的鎳鎘電池相比，其能量密度提高兩倍，廣泛應(yīng)用于能源、化工、電子、宇航、軍事及民用各個方面，如筆記本電腦、計算機、攝像機、收錄機、數(shù)碼相機、通訊器材、電動工具、混合動力汽車等。
◆經(jīng)濟效益及市場分析：
 鎳氫二次電池是一個巨大的消費市場。世界現(xiàn)年產(chǎn)鎳氫二次電池26億安時（日本8億安時，歐美4億安時，中國12億安時，其它2億安時），年耗貯氫材料24，000噸。我國鎳氫電池工業(yè)的發(fā)展也十分迅速。目前我國年產(chǎn)鎳氫二次電池12億安時，占世界市場的46. 15%，年需稀土貯氫合金11，000噸。預(yù)計到2010年，我國鎳氫二次電池的產(chǎn)量將達(dá)15億安時，稀土貯氫合金的產(chǎn)量可達(dá)13，750噸。電動汽車產(chǎn)業(yè)化帶動鎳氫動力電池飛速發(fā)展。日本、美國等國家己實現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化并開始將鎳氫動力電池驅(qū)動的商品車投放市場。以混合動力電動車(HEV)為例，日本、北美、歐洲的市場非常樂觀；1999-2005年，HEV年產(chǎn)量達(dá)160萬輛，其中95%將為鎳氫動力電池，由此需鎳氧動力電池22億安時，需稀土貯氫合金64,000噸；2006年-2010年，HEV年生產(chǎn)量將超過800萬輛，其中60%為鎳氫動力電池，需鎳氫動力電池約75億安時，需218,000噸稀土貯氫合金。到2010年，預(yù)計電動汽車生產(chǎn)量達(dá)到1,000萬輛，其中混合電動汽車占95%，需240,000噸稀土貯氫合金。
◆合作方式：
技術(shù)轉(zhuǎn)讓或技術(shù)入股或者其它。
◆聯(lián)系方式：
聯(lián)系人：張深根   電話：010-6233-3375

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