隨著全球環境污染和化石燃料資源日趨緊張，尋找清潔、無污染的新能源材料，已成為世界各國科學家關注的焦點。記者從近日舉行的廣西科技表彰大會上了解到，桂林電子科技大學教授周懷營研制的新型稀土-鎂基儲氫合金組裝的5號充電電池，經檢測，各項性能均符合國家相關指標。該項成果獲得2007年度廣西科技進步獎一等獎。這一成果是在周懷營主持的國家自然科學基金“輕稀土RE-Mg-Ni體係相圖及其合金電化學性能研究”項目成果基礎上完成的。

    據介紹，儲氫材料是一種能源功能材料，而稀土基AB5型儲氫合金屬于綜合儲氫性能較優的金屬氫化物類型，在鎳氫電池工業中得到廣泛應用。但目前此類儲氫合金由于自身結構的限制，容量在330mAh/g左右，而且容量提升的空間有限。因此，如何獲得具有高儲氫容量、低成本的鎂基儲氫合金，成為世界各國科學家近年來研究的重點。

    由于鎂基儲氫合金吸放氫條件苛刻，且吸放氫速度較慢和在鹼液中易腐蝕，使其實際應用受到了限制。因此，一些學者認為，如能把鎂係儲氫合金和稀土係儲氫合金結合起來，開發出新型的稀土—鎂鎳基儲氫合金類型，有望克服上述兩種類型儲氫材料的缺點，獲得優于二者的綜合儲氫性能，可滿足目前在高能電池、鎳氫動力電池研制中對高性能儲氫合金（負極材料）的需求。

    周懷營課題組近年來在國家及廣西自然科學基金的持續資助下，利用XRD、SEM、DSC等分析手段，通過係統研究輕稀土RE-Mg-Ni（RE=Ce，Pr，Nd）體係相圖及相關係，測定了上述3個三元體係相圖富鎳區的等溫截面，以及所形成的金屬間化合物的顯微組織。採用模擬電池法，對MgNi、Mg2Ni等6種合金的電化學性能展開了研究；探討了組元替換、球磨條件等對上述一些合金的組織結構和電化學性能的影響。

    通過幾年的不斷攻關，他們確定了三元體係中一批二元和三元化合物的穩定存在和成分范圍；首次開展了REMgNi4合金的電化學儲氫性能研究；確定了多組元晶態和非晶態、混合稀土化合物的制備工藝，並申請了發明專利兩項；從相圖與相關係角度，研究了組元替換對Mg2Ni、REMgNi4合金結構和電極性能的影響；係統探討了球磨工藝對Mg2Ni/Ni、Mg2Ni/Mg等合金結構和電極性能的影響。

    在課題取得一係列研究成果的基礎上，他們還撰寫學術論文42篇，其中SCI收錄20篇、Ei收錄18篇，並獲得2項國家發明專利。

    該項成果為開發高性能電池原料提供了理論基礎。周懷營課題組已成為廣西第一個從事儲氫新能源材料開發的研究小組，並被國家自然科學基金委員會工程與材料科學部吸收為“儲氫材料”研究集團成員。據悉，該項研究已繼續得到國家其他部委的資助，以期早日將成果投入實際應用。（記者　賀根生）