好了,GP 超霸充电池高电力镍氢(NiMH)电池终于在这天2011/09/01 早上(详细的纪录因为我写的纸条丢了,没有即时写在工作达人上,真是失策),后来这张小纸条终于找到了,纪录是17:02没电了,从2011/08/18 13:44使用到现在,小计15天,跟上次差不多,看起来不太有耐力喔,看起来会比SANYO低自放电3号镍氢充电电池的耐力差个一周左右。

上次在SANYO 低自放电3号镍氢充电电池第九次使用提到了镍氢电池的制造程序,ㄚ琪现在想再继续探讨其中的一个原料储氢合金(Hydrogen Storage Metal)这个占了镍氢电池36%的负极原料,台北市立第一女子高级中学化学科何镇扬老师/国立台湾师范大学化学系叶名仓教授这样解释储氢合金‘在二十世纪的六十年代,材料领域里出现了能储存氢的金属和合金,统称为储氢合金。这些金属或合金具有很强的捕捉氢的能力,它可以在一定的温度和压力条件下,氢分子在合金(或金属)中先分解成单个的原子,而这些氢原子便“见缝插针”般地进入合金原子之间的缝隙中,并与合金进行化学反应生成金属氢化物(metal hydrides),外在表现为大量“吸收”氢气,同时放出大量热量。而当对这些金属氢化物进行加热时,它们又会发生分解反应,氢原子又能结合成氢分子释放出来,而且伴随有明显的吸热效应。 储氢合金的储氢能力很强。单位体积储氢的密度,是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍,也即相当于储存了1000个大气压的高压氢气。 由于储氢合金都是固体,既不用储存高压氢气所需的大而笨重的钢瓶,又不需存放液态氢那样极低的温度条件,需要储氢时使合金与氢反应生成金属氢化物并放出热量,需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来,如同蓄电池的充、放电,因此储氢合金不愧是一种极其简便易行的理想储氢方法。’

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百度百科这样解释还附图片说,抱歉,找不到维基百科的解释:‘一种新型合金,一定条件下能吸收氢气,一定条件能放出氢气:循环寿命生能优异,并可被用于大型电池,尤其是电动车辆、混合动力电动车辆、高功率应用等等。

发展

20世纪60年代,材料王国里出现了能储存氢的金属和合金,统称为储氢合金(hydrogen storage metal),这些金属或合金具有很强的捕捉氢的能力,它可以在一定的温度和压力条件下,氢分子在合金(或金属)中先分解成单个的原子,而这些氢原子便“见缝插针”般地进入合金原子之间的缝隙中,并与合金进行化学反应生成金属氢化物(metal hydrides),外在表现为大量“吸收”氢气,同时放出大量热量。而当对这些金属氢化物进行加热时,它们又会发生分解反应,氢原子又能结合成氢分子释放出来,而且伴随有明显的吸热效应。

20世纪70年代,LaNi5和Mg2Ni在荷兰Philips与美国Brookhaven实验室相继被发现具有可逆的吸放氢能力并伴随的一系列物理化学机理变化。1973年起,LaNi5开始被试图作为二次电池负极材料采用,但由于其循环性能较差,未能成功。1984年,荷兰Philips公司成功解决了LaNi5合金在循环中的容量衰减问题,为MH/Ni电池发展扫清了最后一个障碍。

简介

别看储氢合金的金属原子之间缝隙不大,但储氢本领却比氢气瓶的本领可大多了,因为它能像海绵吸水一样把钢瓶内的氢气全部吸尽。具体来说,相当于储氢钢瓶重量1/3的储氢合金,其体积不到钢瓶体积的1/10,但储氢量却是相同温度和压力条件下气态氢的1000倍,由此可见,储氢合金不愧是一种极其简便易行的理想储氢方法。采用储氢合金来储氢,不仅具有储氢量大、能耗低,工作压力低、使用方便的特点,而且可免去庞大的钢制容器,从而使存储和运输方便而且安全。

分类

目前储氢合金主要包括有钛系、锆系、铁系及稀土系储氢合金。

主要用途:

(1)氢气分离、回收和净化材料。

化学工业、石油精制以及冶金工业生产中,通常有大量的含氢尾气排出,含氢量有些达到50~60%,而目前多是采用排空或者白白的燃烧处理。因此,对这部分加以回收利用,在经济上有巨大的意义。另外,集成电路、半导体器件、电子材料和光纤等产业中,需要超高纯氢体。利用储氢合金对氢原子有特殊的亲和力,而对其他气体杂质择优排斥的特性,即利用储氢合金具有只选择吸收氢和捕获不纯杂质的功能,不但可以回收废气中的氢,而且可以使氢纯度高于 99.9999%以上,价格便宜、安全,具有十分重要的社会效益和经济意义。

(2)制冷或采暖设备材料。

由于储氢合金具有在吸氢化学反应时放出大量热,而在放氢时吸收大量热的特性,因此,人们可以利用储氢合金的这种放热——吸热循环,可进行热的储存和传输,制造制冷或采暖设备。美国和日本竞相采用储氢合金制成太阳能和废热利用的冷暖房,其原理就是利用储氢合金在吸氢时的放热反应和释放氢时的吸热反应。我国北京有色金属研究总院则利用储氢合金储放氢过程的吸放热循环效应,制造了一台可以制冷到77K的制冷机,该机器可用于工业、医疗等行业需要低温环境的场合。

(3)镍氢充电电池。

由于目前大量使用的镍镉电池(Ni-Cd)中的镉有毒,使废电池处理复杂,环境受到污染,因此它将逐渐被用储氢合金做成的镍氢充电电池(Ni-MH)所替代。从电池电量来讲,相同大小的镍氢充电电池电量比镍镉电池高约1.5~2倍,且无镉的污染,现已经广泛地用于移动通讯、笔记本计算机等各种小型便携式的电子设备。目前,更大容量的镍氢电池已经开始用于汽油/电动混合动力汽车上,利用镍氢电池可快速充放电过程,当汽车高速行驶时,发电机所发的电可储存在车载的镍氢电池中,当车低速行驶时,通常会比高速行驶状态消耗大量的汽油,因此为了节省汽油,此时可以利用车载的镍氢电池驱动电动机来代替内燃机工作,这样既保证了汽车正常行驶,又节省了大量的汽油,因此,混合动力车相对传统意义上的汽车具有更大的市场潜力,世界各国目前都在加紧这方面的研究。

其他资料

某些金属具有很强的捕捉氢的能力,在一定的温度和压力条件下,这些金属能够大量“吸收”氢气,反应生成金属氢化物,同时放出热量。其后,将这些金属氢化物加热,它们又会分解,将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属,称为储氢合金。

储氢合金的储氢能力很强。单位体积储氢的密度,是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍,也即相当于储存了1000个大气压的高压氢气。

由于储氢合金都是固体,既不用储存高压氢气所需的大而笨重的钢瓶,又不需存放液态氢那样极低的温度条件,需要储氢时使合金与氢反应生成金属氢化物并放出热量,需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来,如同蓄电池的充、放电,因此储氢合金不愧是一种极其简便易行的理想储氢方法。

目前研究发展中的储氢合金,主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金。

储氢合金不光有储氢的本领,而且还有将储氢过程中的化学能转换成机械能或热能的能量转换功能。储氢合金在吸氢时放热,在放氢时吸热,利用这种放热-吸热循环,可进行热的储存和传输,制造制冷或采暖设备。

储氢合金还可以用于提纯和回收氢气,它可将氢气提纯到很高的纯度。例如,采用储氢合金,可以以很低的成本获得纯度高于99.9999%的超纯氢。

储氢合金的飞速发展,给氢气的利用开辟了一条广阔的道路。

储氢合金,当其用于电池,具有高放电(功率)性能和优异的放电性能,此外,裂化很少,循环寿命生能优异,并可被用于大型电池,尤其是电动车辆、混合动力电动车辆、高功率应用等等。该储氢合金具有伴随着储氢容量(H/M)变化的相变,并且当其储氢容量 (H/M)落入0.3~0.7或0.4~0.6范围内时,该储氢合金处于单一相或接近单一相的状态。

看到这里已经颠覆了ㄚ琪在高中所学得化学知识了,这种科技看起来是很新的东西,好,我想再继续查一下储氢合金在台湾工业上的应用。

这里有一份陈伯宜国立虎尾科技大学材料科学与工程系副教授的新颖储氢合金之制备及其充放电性能之研究的论文,可见这个研究在台湾的学术界有在进行。

另外ㄚ琪在经济部能源局读到汉氢科技公司引发最大的使用能量——储氢材料特性研究的文章,看来汉氢科技有在做。

ㄚ琪并没有找到很多台湾制造厂商有做这一块的,或许这是个机会。

转向研究三洋电池的负极原料看看,有这则消息三洋镍氢充电电池 负极容量提高25%,‘

该公司开发的负极材料的名称为“超晶格合金”。此前使用的材料为AB5型氢吸附合金(A:稀土类元素,B:镍、钴等过滤金属),该公司在上述材料中加入约为A原子数量的2/3的Mg原子,实现了更容易吸附并释放氢的结晶结构。
另外,材料成本也低于原产品。此前采用的AB55型合金为防止负极退化而加入了贵金属钴(Co),这是为了减少负极随着充放电反覆膨胀、收缩而导致破碎的“微粉化现象”。由于新材料不易出现微粉化现象,可以大幅减少钴的添加量或者可以不使用钴,从而可以降低成本。

有了这个讯息,要开发比这更好的镍氢电池一定是有可能的,加油吧。

好了,现在换SANYO 低自放电3号镍氢充电电池用用看,比耐力就要花时间试,所以之后请继续追踪ㄚ琪在 SANYO 低自放电3号镍氢充电电池这系列的使用报告吧!

镍氢充电电池评比表更新了,欢迎查询!