型储氢合金的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金化学以及电化学研宄领域，特别涉及一种利用苯胺对AB3型Laa94Mg0.Q6Ni3.49Co0.73Mn0.12A10.2(l储氢合金进行表面改性的方法。
【背景技术】
[0002]目前商品化的Ni/MH电池不能满足高比能量、大功率的要求，尤其是电动自行车、电动汽车及混合电动车等电源的需求。因此开发更高容量、更好循环稳定性、更大功率和综合性能理想的Ni/MH电池是当前研宄的重要方向。迄今，作为新型的高容量储氢合金电极材料，AB3型R-Mg-Ni合金(R为稀土或者Y，Ca)被进行了大量研宄。R-Mg-Ni合金在温和的温度下的放电容量比商品化的AB5型混合稀土基合金提高约30 ~ 40%。然而，由于这类合金表面容易形成表面氧化膜，表面的电催化活性、导电性、交换电流密度以及氢的扩散速度等均较低，电极的容量衰减较快，高倍率放电性能差，使它们的实际应用受到限制。目前为止，采用一锅法利用苯胺在合成导电性良好的聚苯胺的同时，对AB3型储氢合金进行表面改性的研宄鲜见报道。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种利用苯胺表面改性AB3型储氢合金的方法。
[0004]本发明的思路:通过一锅法进行表面改性，即将储氢合金放入到已配制好的溶液中(溶液的组成为含0.25 mo I/L的苯胺、2X 10_3 mo I/L的H2SOjP 0.25 mo I/L的过硫酸钱)，磁力搅拌1min对AB3型储氢合金进行表面改性，苯胺会聚合反应为聚苯胺，通过聚苯胺的改性作用，抑制合金成分在高浓度KOH溶液中的腐蚀，提高八83型储氢合金电极的循环性能。
[0005]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La。.94MgQ.Q6Ni3.49Co0.73Mn0.12A10.2(l 合金颗粒粉末。
[0006](2)称量苯胺、H2SO4和过硫酸铵加入水中，配制成溶液，溶液的组成为含0.25mol/L 的苯胺、2X 10_3 mol/L 的 H2SO4和 0.25 mol/L 的过硫酸铵。
[0007](3)将步骤(I)制得的La。.S34Mgaci6Ni149Coc1.T3Mntll2Ala2tl合金颗粒粉末放入到步骤
(2)配制的溶液中，磁力搅拌10分钟，洗涤，抽滤，干燥，制得利用苯胺表面改性的AB3型储氢合金。
[0008]本发明方法操作简单，易于推广，且利于苯胺对具有良好应用前景的Ni/MH电池负极材料用AB3型储氢合金进行表面改性，获得了具有良好循环性能以及优异动力学性能的合金电极材料。
【具体实施方式】
[0009]实施例:
(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Laa94Mgaci6Nii49Coa73Mn0.12Al0.2(|合金颗粒粉末。
[0010](2)称量苯胺、H2SO4和过硫酸铵加入水中，配制成溶液，溶液的组成为含0.25mol/L 的苯胺、2X 10_3 mol/L 的 H2SO4和 0.25 mol/L 的过硫酸铵。
[0011](3)将步骤(I)制得的La。.S34Mgaci6Ni149Coc1.T3Mntll2Ala2tl合金颗粒粉末放入到步骤
(2)配制的溶液中，磁力搅拌10分钟，洗涤，抽滤，干燥，制得利用苯胺表面改性的AB3型储氢合金。
[0012]用XRD技术、LAND 5.3B电池测试系统以及CHI660E电化学工作站分别测定本实施例制得的改性AB3型储氢合金的相结构、循环稳定性和动力学性能，结果如下:
I)合金经苯胺改性处理后，合金电极的最大放电容量得到改变。最大放电容量由未改性时的 346.4 mAh/g 降为 307.8 mAh/go
[0013]2)合金经聚苯胺改性处理后，循环稳定性得到了提高。50次循环后，循环容量保持率从未改性时的69.5%增加到82.6%，即AB3型合金经聚苯胺改性处理后，电极的循环性能得到改善。
[0014]3)利用苯胺表面改性的八83型储氢合金的的交换电流密度、极限电流密度均减小，腐蚀电位和电化学反应阻抗增大。
[0015]研宄结果证实，本实施例通过苯胺对Laa94Mgatl6Ni149Coa73Mntl.12Α1α2(ι合金进行表面改性，并没有改变母体合金的结构，改性合金仍由LaNi5相和La2Ni7相组成，不仅提高AB3型La0 94Mg0.Q6Ni3.49Co0.73Mn0.12A10.20合金电极的电化学性能，还改善电极的动力学性质。
【主权项】
1.一种利用苯胺表面改性AB 3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La。.94MgQ.Q6Ni3.49Co0.73Mn0.12A10.2(l合金颗粒粉末； (2)称量苯胺、H2SO4和过硫酸铵加入水中，配制成溶液，溶液的组成为含0.25 mol/L的苯胺、2X 1(T3 mol/L的H2SO4和0.25 mol/L的过硫酸铵； (3)将步骤(I)制得的Laa94MgaQ6Ni3.A9Coa73Mncil2Ala2tl合金颗粒粉末放入到步骤(2)配制的溶液中，磁力搅拌10分钟，洗涤，抽滤，干燥，制得利用苯胺表面改性的八83型储氢合金。
【专利摘要】本发明公开了一种利用苯胺表面改性AB3型储氢合金的方法。通过真空感应熔炼法制备La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20合金，合金锭机械粉碎后，经球磨筛分为200~300目的颗粒粉末，将合金颗粒粉末放入到已配好的溶液中，溶液含0.25 mol/L的苯胺、2×10-3mol/L的H2SO4和0.25mol/L的过硫酸铵中，磁力搅拌10分钟，洗涤，抽滤，干燥，得改性合金。本发明方法操作简单，易于推广，且利于苯胺对具有良好应用前景的Ni/MH电池负极材料用AB3 型储氢合金进行表面改性，获得了具有良好循环性能以及优异动力学性能的合金电极材料。
【IPC分类】B22F1/00, H01M4/38
【公开号】CN104923776
【申请号】CN201510248472
【发明人】黄红霞, 李国辉, 王新颖
【申请人】桂林理工大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月17日