一种利用聚吡咯改性AB3型储氢合金的方法与流程

文档序号:15290482发布日期:2018-08-29 00:45阅读:330来源:国知局

本发明属于材料化学以及电化学研究领域,特别涉及一种利用聚吡咯改性ab3型储氢合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08的方法。



背景技术:

镍氢电池被认为是具有高功率输出、高倍率性能、寿命长、可靠性好、无毒、无记忆效应、成本低等优点的理想清洁能源。在镍氢电池的研究过程中,新型负极材料一直是关注的焦点。相比于传统储氢合金,ab3型的储氢合金作为镍氢电池的负极时,因为具有完美的活化性能和优异的放电容量从而更具竞争力。本发明通过添加聚吡咯对ab3型合金进行改性,使其在镍氢电池中具有更好的耐腐蚀性和优良的电化学性能,是一种新型有效的方法。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种利用聚吡咯改性ab3型储氢合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08的方法。

本发明的思路:在ab3型合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08中通过添加聚吡咯作为改性剂以提高电极的耐腐蚀性及电化学性能。

具体步骤为:

(1)通过真空感应熔炼法制备ab3型储氢合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08,合金锭机械粉碎后,以转速300r/min球磨60min,筛分300目的合金粉末。

(2)1.4ml吡咯置于250ml烧杯中,加入75ml浓度为1.0mol/l的盐酸,在0℃冰水浴中恒温0.5h,制得吡咯溶液;另取4.56g过硫酸铵溶于25ml浓度为1.0mol/l的盐酸中,溶解后0℃恒温0.5h,制得过硫酸铵溶液;缓慢滴加过硫酸铵溶液至吡咯溶液中,滴加完毕后继续反应24h,加入去离子水终止反应,静置,过滤,用去离子水洗涤,在60℃下干燥,得黑色粉末聚吡咯。

(3)将95~99质量份步骤(1)制得的合金粉末与1~5质量份步骤(2)制得的聚吡咯进行均匀混合,二者质量份之和为100,即实现利用聚吡咯改性ab3型储氢合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08。

本发明方法工艺条件简单,生产设备简单,利于工业化生产。因聚吡咯有一定的抗腐蚀能力,利用聚吡咯对ab3型合金进行改性,电极的抗腐蚀性能和循环性能均有所提高。

具体实施方式

实施例1:

(1)通过真空感应熔炼法制备ab3型储氢合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08,合金锭机械粉碎后,以转速300r/min球磨60min,筛分300目的合金粉末。

(2)1.4ml吡咯置于250ml烧杯中,加入75ml浓度为1.0mol/l的盐酸,在0℃冰水浴中恒温0.5h,制得吡咯溶液;另取4.56g过硫酸铵溶于25ml浓度为1.0mol/l的盐酸中,溶解后0℃恒温0.5h,制得过硫酸铵溶液;缓慢滴加过硫酸铵溶液至吡咯溶液中,滴加完毕后继续反应24h,加入去离子水终止反应,静置,过滤,用去离子水洗涤,在60℃下干燥,得黑色粉末聚吡咯。

(3)将99质量份步骤(1)制得的合金粉末与1质量份步骤(2)制得的聚吡咯进行均匀混合,即实现利用聚吡咯改性ab3型储氢合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08。

实施例2:

(1)通过真空感应熔炼法制备ab3型储氢合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08,合金锭机械粉碎后,以转速300r/min球磨60min,筛分300目的合金粉末。

(2)1.4ml吡咯置于250ml烧杯中,加入75ml浓度为1.0mol/l的盐酸,在0℃冰水浴中恒温0.5h,制得吡咯溶液;另取4.56g过硫酸铵溶于25ml浓度为1.0mol/l的盐酸中,溶解后0℃恒温0.5h,制得过硫酸铵溶液;缓慢滴加过硫酸铵溶液至吡咯溶液中,滴加完毕后继续反应24h,加入去离子水终止反应,静置,过滤,用去离子水洗涤,在60℃下干燥,得黑色粉末聚吡咯。

(3)将97质量份步骤(1)制得的合金粉末与3质量份步骤(2)制得的聚吡咯进行均匀混合,即实现利用聚吡咯改性ab3型储氢合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08。

实施例3:

(1)通过真空感应熔炼法制备ab3型储氢合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08,合金锭机械粉碎后,以转速300r/min球磨60min,筛分300目的合金粉末。

(2)1.4ml吡咯置于250ml烧杯中,加入75ml浓度为1.0mol/l的盐酸,在0℃冰水浴中恒温0.5h,制得吡咯溶液;另取4.56g过硫酸铵溶于25ml浓度为1.0mol/l的盐酸中,溶解后0℃恒温0.5h,制得过硫酸铵溶液;缓慢滴加过硫酸铵溶液至吡咯溶液中,滴加完毕后继续反应24h,加入去离子水终止反应,静置,过滤,用去离子水洗涤,在60℃下干燥,得黑色粉末聚吡咯。

(3)将95质量份步骤(1)制得的合金粉末与5质量份步骤(2)制得的聚吡咯进行均匀混合,即实现利用聚吡咯改性ab3型储氢合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08。

利用land5.3b电池测试系统以及chi660e电化学工作站对改性后的合金进行测试,结果如下:

(1)添加质量分数为1%、3%、5%的聚吡咯后,合金电极的最大放电容量从357mah/g变为355mah/g(1%聚吡咯)、352mah/g(3%聚吡咯)和357mah/g(5%聚吡咯),50个循环后的放电容量保持率提高。

(2)添加不同质量分数的聚吡咯后,电极交换电流密度分别从134ma/g分别提高到178ma/g、171ma/g、165ma/g,同时极限电流密度也增加。

(3)添加聚吡咯后电极的腐蚀电位增加,表明电极的抗腐蚀能力提高。

上述实施例在ab3型储氢合金la0.85mg0.15ni2.64co0.49mn0.09al0.08中添加质量分数为1%、3%、5%的聚吡咯。由于聚吡咯有一定的抗腐蚀能力,50次充放电循环后的电极放电量保持率提高,电极的动力学性能也改善。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种利用聚吡咯改性AB3型储氢合金的方法。采用真空感应熔炼法制备AB3型储氢合金,粉碎合金锭后,以转速300r/min球磨60 min,筛分300目合金粉末。吡咯置于盐酸,在0℃冰水浴中恒温0.5 h,制得吡咯溶液;过硫酸铵溶于盐酸中,0℃恒温0.5 h,制得过硫酸铵溶液;缓慢滴加过硫酸铵溶液至吡咯溶液中,滴加完毕后继续反应24 h,加入去离子水终止反应,静置,过滤,用去离子水洗涤,在60℃下干燥,得黑色粉末聚吡咯。将95~99质量份合金粉末与1~5质量份聚吡咯进行均匀混合,二者质量份之和为100,即实现利用聚吡咯改性AB3型储氢合金。本发明方法工艺简单,利于工业化生产。利用聚吡咯对AB3型合金进行改性,电极的抗腐蚀性能和循环性能均有所提高。

技术研发人员:黄红霞;肖阳;王成
受保护的技术使用者:桂林理工大学
技术研发日:2018.03.31
技术公布日:2018.08.28
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1