A2B7型储氢合金为具备超晶格结构的稀土系储氢材料,其晶体结构由CaCu5型AB5亚单元与Laves相A2B4亚单元沿c轴按照2:1比例交替堆叠而成,主要存在六方Ce2Ni7型(P63/mmc)与菱方Gd2Co7型(R-3m)两种多型体。该超晶格本征特性使得A2B7型储氢合金同时继承AB5型合金活化速度快、循环稳定性好的优势,以及A2B4型合金高储氢容量的特点。
按照化学体系分类,A2B7型储氢合金主要分为La-Mg-Ni系与La-Y-Ni系两大类。其中La-Mg-Ni系在La-Ni二元合金体系基础上发展而来,Mg原子掺入A2B4亚单元后,合金气相储氢容量可达1.80wt%以上,显著高于已实现商品化的AB5型储氢合金。La-Y-Ni体系不含活泼镁元素,材料循环寿命更优异,其气相储氢量约1.49wt%。
A2B7型储氢合金的核心应用场景包括镍氢电池负极材料、固态储氢装置两大方向。在镍氢电池领域,该合金可作为负极活性物质,适用于混合动力汽车(HEV)高功率镍氢动力电池、宽温区镍氢电池以及低温型镍氢电池,相较于传统AB5合金具备更高电化学容量。在固态储氢领域,该合金拥有优良的近室温可逆储氢特性,可应用于低压高安全金属氢化物固态储氢罐与燃料电池供氢系统。
近年来,我国企业在A2B7型储氢合金领域的技术研发速度还在不断加快。2026年3月,江西江钨浩运科技有限公司公开了一项名为“一种含锆或钛A2B7型储氢合金、负极、电池及制备方法”的专利,提出在La-Ce-Y-Ni-Mn-Al体系中引入锆或钛,通过酸碱两步表面处理在合金表面形成致密保护膜,有效抑制腐蚀速率。
新思界
行业分析人士表示,包头中科轩达新能源科技有限公司是我国代表性A2B7型储氢合金市场布局企业,该公司由中国科学院与燕山大学联合创立,建立了我国具有自主知识产权的新型稀土储氢合金电极材料生产线,打破了日本在A2B7合金技术与储氢产品领域的垄断,可以生产新型稀土镁镍基储氢合金电极,产能200吨/年;2025年1月,其子公司安庆轩达氢能科技有限公司年产3000吨固态储氢材料柔性生产线投产。
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