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，特别涉及一种利用聚苯胺对AB3型La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12A10.2(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，采用导电性良好的聚苯胺对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聚苯胺表面改性AB3型储氢合金的方法。
[0004]本发明的思路:利用抗腐蚀能力及导电性优异的聚苯胺作为改性剂，与AB3型La。.94Mg0.06Ni3^9Co0.73Μη0.12Α1α2(ιΜ氢合金通过球磨来进行表面改性，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)将步骤(I)制得的Laa94Mgatl6Ni3.Joa73Mntll2Ala2tl合金颗粒粉末和聚苯胺按照以下重量百分比进行混合Iaa94Mgatl6Ni3.A9Coa73Mncil2Ala2tl合金颗粒粉末为94%，聚苯胺为6% ;混合后在200~250转/分钟的转速下球磨30~60分钟，即制得利用聚苯胺表面改性的AB3型储氢合金。
[0007]本发明方法操作简单，易于推广，且利于聚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】
[0008]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Laa94Mgatl6Ni^49Coa73Mn0.12Al0.2(|合金颗粒粉末ο
[0009](2)将步骤(I)制得的Laa94Mgatl6Ni3.Joa73Mntll2Ala2tl合金颗粒粉末和聚苯胺按照以下重量百分比进行混合-Laa94Mgatl6Ni3.A9Coa73Mncil2Ala2tl合金颗粒粉末为94%，聚苯胺为6% ;混合后在200转/分钟的转速下球磨60分钟，即制得利用聚苯胺表面改性的八83型储氢合金。
[0010]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)合金经聚苯胺改性处理后，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提高到354.8 mAh/go
[0011]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73.0%，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。
[0012]3)利用聚苯胺表面改性的AB3型储氢合金的交换电流密度、极限电流密度、腐蚀电位均增大，电化学反应阻抗减小。
[0013]总之，添加6%聚苯胺的电极具有最佳综合电化学性能。
[0014]研宄结果证实，本实施例通过聚苯胺对La。.94Mg0.06Ni 3.49Co0.73Mn0.12AIQ.2(l合金进行表面改性，聚苯胺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；聚苯胺作为表面改性剂，不仅提高AB3型Laa94Mgtl.06Ni149Coa73Mncil2Ala2tl合金电极的电化学性能，还改善电极的动力学性质。
【主权项】
1.一种利用聚苯胺表面改性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)将步骤(I)制得的Laa94Mgatl6Ni3.Joa73Mnai2Ala2tl合金颗粒粉末和聚苯胺按照以下重量百分比进行混合-Laa94Mgtl.Q6Ni3.Joa73Mncil2Ala2tl合金颗粒粉末为94%，聚苯胺为6% ；混合后在200~250转/分钟的转速下球磨30~60分钟，即制得利用聚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聚苯胺表面改性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，然后按重量百分比：La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20为94%和聚苯胺为6%混合，在200~250转/分钟转速下球磨30~60分钟，制得利用聚苯胺表面改性的AB3型储氢合金。本发明方法操作简单，易于推广，且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
【公开号】CN104942279
【申请号】CN201510248481
【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30日
【申请日】2015年5月17日