慧聪表面处理网讯：作为储氢材料,合金的表面特性严重地影响合金以及电极的整体性质,如活化、钝化、在电解液中的腐蚀和氧化、电催化活性、高倍率放电能力以及循环寿命。因此,改善合金粉的表面特性有重要意义。对储氢合金进行表面处理可改变合金的表面形貌和组成,使得合金表面有利于电极电化学反应的进行,进而提高电极的循环寿命和快速充放电能力,使合金的固有性能得以充分发挥。在常见表面处理方法中,化学镀是提高MH电极循环稳定性、防止储氢合金氧化和偏析的常用方法。这种方法被称为合金的微包覆。研究表明,经过表面处理的负极合金粉,组装成直封型电池后,可有效地消除合金粉中Al对正极的影响,促使电池能充分地进行充放电,保证电池有较高的容量和较好的性能。
目前作为商品出售的储氢合金粉末主要是以化学镀镍和化学镀铜为主,在合金表面化学镀一层多孔的金属膜,化学镀镍或铜的量在5%～20%(质量分数)左右。例如,采用化学镀铜的方法对Ti0.26Zr0.07V0.23Mn0.13Ni0.3Cr0.01储氢合金进行表面包覆处理,结果表明:经过包覆镀铜处理后,循环稳定性有了显著的提高。有工作表明,包铜后再进行钝化处理,可提高铜层在空气中的稳定性,而对放电性能无不利的影响。另有报道,采用表面镀铜和表面包覆SiO2对合金进行改性,储氢合金的抗粉化性能明显加强。研究也表明,镀镍能明显提高低钴储氢合金的放电容量及循环稳定性,对活化性能亦有改善。例如,对Ti0.35Zr0.65Ni1.2V0.6Mn0.2储氢合金进行镀Ni处理后,其循环寿命稳定性、放电能力和高倍放电率都得到显著提高。
另有报道,通过化学镀钴方法对AB5型储氢合金粉进行微包覆处理,可以减小电极表面的电化学反应阻抗,提高其催化活性,并降低充放电过程的极化,从而增大了电极的放电容量和充电效率。还有工作表明,化学镀钯可使储氢合金的吸氢性能得到改善,平台区域相对变平,吸氢孕育期缩短、循环次数增加,抗CO毒化性能提高。
总之,用化学镀对储氢合金表面进行包覆处理主要有以下几个方面作用:(1)作为储氢合金表面保护层,阻止储氢合金在充放电循环过程中的氧化、粉化和元素偏析;(2)作为它与基体之间以及储氢合金之间的集流体,改善电极的导电性能,有助于提高活性物质的利用率;(3)有助于氢原子向体相扩散,提高金属氢化物电极的充电效率、降低镍氢电池的内压;(4)改善储氢合金的导热性能;(5)使储氢合金具有较好的延展性,便于制作成电池电极。
