本发明专利技术公开了一种利用石墨烯表面改性AB3型储氢合金的方法。通过真空感应熔炼法制备AB3型La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20合金，合金锭机械粉碎后，球磨筛分出200~300目的颗粒粉末；将95~99%的La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20合金颗粒粉末和1~5%的石墨烯混合均匀后球磨，制得表面改性的AB3型储氢合金。本发明专利技术方法操作简单，易于推广，且对作为动力Ni/MH电池负极材料的AB3型储氢合金进行表面改性，获得了具有良好电化学性能的合金电极。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料化学以及电化学研宄领域，特别涉及一种利用石墨烯对AB3型储氢合金Laa94Mgatl6N^49Coa73Mna 12A1Q.2(I进行表面改性的方法。
技术介绍
自从第一个镍氢电池在日本被商业化后，镍氢电池已经得到了广泛的应用。AB3型储氢合金由于具有较高的放电比容量而成为世界各国镍氢电池领域研宄的热点，但其在碱性溶液中易被腐蚀，使得其在镍氢电池中的应用受到限制。由于电池的性能主要受合金表面结构的影响，比如合金表面的电催化活性和抗腐蚀性能与镍氢电池的最大放电容量、充放电动力学、循环稳定性密切相关，因此对合金表面结构的研宄就具有特别重要的意义。为了使AB3型储氢合金在镍氢电池中能够得到更好地应用，研宄者们通过多种方法来改善其电化学性能。其中添加石墨烯对AB3型合金进行表面改性是一种新型有效的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用石墨烯表面改性AB3。本专利技术的思路:利用导电石墨烯作为改性剂，与AB3型合金La CK94Mgatl6Ni3 49Cotl 73Mn0.uAIc1.2。通过球磨来制备改性合金，以提高合金电极的电化学性能。具体步骤为: (I)通过真空感应熔炼法制备AB3型La Cl94Mgatl6Ni3JCoa73Mnai2Ala2。母体合金，合金锭机械粉碎后，以转速250~300转/分钟球磨60~90分钟，筛分出200~300目的Laa94Mgatl6Ni3.49^Ο0.73^0.12 Al0.%合金颗粒粉末。(2)将步骤(I)制得的La。.S34Mgaci6Ni149Coc1.T3Mntll2Ala2tl合金颗粒粉末和石墨稀按照以下重量百分比进行混合:LaQ.94MgQ.Q6Ni3.49Coq.73MnQ.12A1Q.2(!合金颗粒粉末为95~99%，石墨烯为1~5%，二者之和为100% ;混合后进行球磨，球磨机转速为200~250转/分钟，球磨时间为30~60分钟，即制得利用石墨烯表面改性的AB3型储氢合金。本专利技术方法操作简单，易于推广，且利用石墨烯对具有良好应用前景的AB3型储氢合金进行表面改性，获得了具有良好电化学性能的储氢合金电极。【具体实施方式】实施例1: (I)通过真空感应熔炼法制备AB3型La Cl94Mgatl6Ni3JCoa73Mnai2Ala2。母体合金，合金锭机械粉碎后，以转速300转/分钟球磨60分钟，筛分出300目的Laa94Mgatl6Ni^49Coa73Mnai2Al0.%合金颗粒粉末。(2)将步骤(I)制得的La。.S34Mgaci6Ni149Coc1.T3Mntll2Ala2tl合金颗粒粉末和石墨稀按照以下重量百分比进行混合:Laa 94MgQ.Q6Ni3.49Coa 73MnQ.12A1q.2(!合金颗粒粉末为99%，石墨稀为1% ;混合后进行球磨，球磨机转速为200转/分钟，球磨时间为60分钟，即制得利用石墨烯表面改性的AB3型储氢合金。实施例2: 步骤(2)中，原料重量百分比改为-Laa94Mgatl6Ni3.Joa73Mncil2Ala2ci合金颗粒粉末为98%和石墨稀为2%，其余同实施例1。实施例3: 步骤(2)中，原料重量百分比改为-Laa94Mgatl6Ni3.Joa73Mncil2Ala2ci合金颗粒粉末为95%和石墨稀为5%，其余同实施例1。用LAND 5.3B电池测试系统以及CHI 660E电化学工作站分别测定本实施例制得的改性合金的循环稳定性和动力学性能，结果如下: I)利用石墨烯改性后，随着石墨烯用量的增大，合金电极的最大放电容量先从346.4mAh/g (不含石墨稀)增加到363.0 mAh/g (石墨稀用量为1%)，然后又降低到355.9 mAh/g (石墨稀用量为2%)，最后又增加到380.6 mAh/g (石墨稀用量为5%)。2)加入石墨烯后，电极的循环稳定性得到明显提高，50次循环后电极的循环容量保持率从69.5% (不含石墨烯)增加到80.6% (石墨烯用量为2%)。3)电极的交换电流密度、极限电流密度都呈现先增加后减小，最后又增大的趋势。当石墨烯用量为5%时，电极具有最佳综合电化学性能。研宄结果证实，本实施例中的球磨没有改变母体合金的结构，改性合金由LaNi5相和1^2祖7相组成。石墨稀作为表面改性剂，不仅提高了 AB3型La (^94Mgaci6Nii49Coa73Mnai2Ala2tl合金电极的电化学性能，还改善了电极的动力学性质。【主权项】1.一种利用石墨烯表面改性AB 3，其特征在于具体步骤为: (1)通过真空感应熔炼法制备AB3型LaCl94Mgatl6Ni3JCoa73Mnai2Ala2。母体合金，合金锭机械粉碎后，以转速250~300转/分钟球磨60~90分钟，筛分出200~300目的Laa94Mgatl6Ni.3.49。〇0.73^0.12-A-l0.2(1合金颗粒粉末； (2)将步骤(I)制得的La。.S34Mgaci6Nii49Coa73Mncil2Ala2ci合金颗粒粉末和石墨稀按照以下重量百分比进行混合-Laa94Mgaci6Ni^49Coa73Mnc1.12AIa20^金颗粒粉末为95~99%，石墨稀为1~5%，二者之和为100% ;混合后进行球磨，球磨机转速为200~250转/分钟，球磨时间为.30-60分钟，即制得利用石墨烯表面改性的AB3型储氢合金。【专利摘要】本专利技术公开了一种利用石墨烯表面改性AB3。通过真空感应熔炼法制备AB3型La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20合金，合金锭机械粉碎后，球磨筛分出200~300目的颗粒粉末；将95~99%的La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20合金颗粒粉末和1~5%的石墨烯混合均匀后球磨，制得表面改性的AB3型储氢合金。本专利技术方法操作简单，易于推广，且对作为动力Ni/MH电池负极材料的AB3型储氢合金进行表面改性，获得了具有良好电化学性能的合金电极。【IPC分类】C22C30-00, C22C1-03, C22C1-10【公开号】CN104846224【申请号】CN201510248677【专利技术人】黄红霞, 李国辉, 王新颖 【申请人】桂林理工大学【公开日】2015年8月19日【申请日】2015年5月17日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用石墨烯表面改性AB3型储氢合金的方法，其特征在于具体步骤为：(1) 通过真空感应熔炼法制备AB3型La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20母体合金，合金锭机械粉碎后，以转速250~300转/分钟球磨60~90分钟，筛分出200~300目的La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20合金颗粒粉末；(2) 将步骤(1)制得的La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20合金颗粒粉末和石墨烯按照以下重量百分比进行混合：La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20合金颗粒粉末为95~99%，石墨烯为1~5%，二者之和为100%；混合后进行球磨，球磨机转速为200~250转/分钟，球磨时间为 30~60 分钟，即制得利用石墨烯表面改性的AB3型储氢合金。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄红霞，李国辉，王新颖，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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