兩種適應低溫惡劣環境使用的具有我國自主知識産權的“-40℃應用的鎳—氫電池”由中科院長春應化所與相關單位合作共同研製成功。經檢測,這兩種電池在-40℃,分別以0.2C5A、0.4C5A電流放電,放電容量均達到額定容量的70%以上,完全滿足使用需求。專家認為,該低溫電池的研發成功,填補了我國能源領域的空白。
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。問題關鍵就在於負極材料。研發出能量大、壽命長、無污染、適用於低溫條件下使用的負極材料及電池成為國內外競相研發的熱點。
中科院長春應化所的科研人員,積極發揮自身在稀土能源材料方面的基礎和優勢,率先在全國開展了鎳—氫電池負極材料的研發,並取得了階段性的研究成果。2000年9月,他們承擔了省科技發展計劃項目“低溫負極材料和鎳—氫電池的研製”。經過近4年多的刻苦攻關,他們在選擇低溫下有利於氫擴散構型的合金(非AB5型)和有利於提高放氫平臺壓力的合金組合方面取得重大突破,進而開拓出具有我國自主知識産權的非AB5型負極合金材料,為製備低溫鎳—氫電池奠定了重要基礎。該負極合金材料室溫下最大放電容量約300mAh/g,在-40℃以65mA/g電流放電,放電容量為214mAh/g,是普通負極材料的15倍以上,達到國際先進水平。
在此基礎上,他們又與有關單位合作,突破了系列低溫電池製作方面的技術關鍵和工藝難題,從而成功的製作出AA型和D型兩種高品質的低溫電池,並在每20公斤負極材料合金材料擴大實驗中獲得成功,為年産50萬噸鎳—氫電池負極合金材料奠定了生産工藝和關鍵技術。(記者 張兆軍)