目前开发的镍氢电池负极储氢材料

负极材料方面，目前开发的储氢材料主要有AB2型混合稀土系合金、AB2型Laves相合金、AB型钛镍系合金、AzB型镁镍系合金和钒基固溶体系合金等。表2.5列出了各种合金的储氢量以及对应的理论(实际)比容量。其中，AB2型混合稀土系合金因其稳定的性能，仍然是应用最广泛的储氢负极材料。对该类材料的进一步改进集中在合金成分优化(包括对A侧La、Ce、Pr、Nd等和B侧Co、Mn、Al、cu、Fe等多元合金的替代)、结构优化及热碱浸渍表面改性等，以提高材料的活化性能及循环性能。为降低AB5型合金的成本，廉价的混合稀土Mm(含57％Ce、20％La、15％Nd、5.5％Pr和微量的Fe、O、C、N、Y和Ca)被用来替代单一的稀土La。采用混合稀土的合金材料MmNis55Co0.7sMno．nA10.3和Mm(NiCoAlMn)476的比容量分别达到294mAh·g_1和330mAh·g，具有成本低、循环寿命长和储存性能好等特点。ABs型合金材料的主要问题是比容量偏低。近年来，国内外加紧了对其他几类合金负极的研究。但除了AB2型合金有少量应用外(美国Ovonic电池公司应用)，其他类合金仍处研究开发中。AB2型合金储氢容量可达360～420mAh·g，但活化较困难；Mg基合金的储氢量大，且价格低廉、资源丰富，但放氢温度高、吸放氢速度慢、循环性能差；钒基固溶体系合金的特点是可逆储氢量大、可常温下吸放氢、吸放氢反应速率大，但合金表面易生成氧化膜，极难活化；AB型的Ti系储氢合金最大的优点是放氢温度低(可在一30℃时放氢)、价格适中，缺点是不易活化、易中毒、滞后现象比较严重。虽然近年来围绕储氢合金的上述应用问题开展了大量的研究工作，但结果并不令人满意，使得实用化的储氢负极容量仍处于300～330mAh·g_1这一范围内。由此可见，开发高比容量储氢负极材料任重而道远。
经过十余年的发展，镍氢电池的整体技术水平应当说得到了大幅度提升。其技术进步和技术现状由下面数据可见一斑。以AA型电池为例，10年前电池容量仅为大约1200mAh，而目前已达2600mAh以上，提高达100％。当然，除了活性材料性能提高外，电极集流体(泡沫镍)、隔膜及电池工艺的进步功不可没。