The invention relates to a method for preparing carbon nanotubes and/or graphene reinforced lead-based composite anodes by nano-metallurgy, belonging to the technical field of preparing new materials. The solution containing carbon nanotubes and/or graphene particles was obtained by adding carbon nanotubes and/or graphene into the precursor solution of metal salts, burning agents and solvents, and the carbon nanotubes and/or graphene particles were filtered out after ultrasonic treatment, and then dried naturally. The carbon nanotubes and/or graphene particles were heated in argon or air atmospheres to 200-700 degrees Celsius to obtain carbon nanotubes and/or graphene particles. Carbon nanotubes and/or graphene reinforced lead-based composite anodes were prepared by powder metallurgy. The method has the advantages of simple operation, low cost, excellent catalytic performance and similar service life to the traditional lead anode.
【技术实现步骤摘要】
一种纳米冶金法制备碳纳米管和/或石墨烯增强铅基复合阳极的方法
本专利技术涉及一种纳米冶金法制备碳纳米管和/或石墨烯增强铅基复合阳极的方法,属于新材料制备
技术介绍
工业电积一般用铅合金作阳极,因其价格低廉、易加工成型、在硫酸溶液中的电化学性能较稳定,如锌电积一般用Pb–Ag(0.5wt.%~1.0wt.%)阳极,铜电积则采用Pb-Sb、Pb-Ca-Sn阳极。但铅合金阳极在生产中存在诸多缺陷,主要有:析氧电位高,密度大,强度低,易变形而造成短路等。冶金行业多年来致力于研发高强度、耐腐蚀、导电性好、析氧电位低、价格便宜、寿命长的新型节能阳极材料。为解决铅及其合金阳极存在的问题,主要从铅阳极改良,即通过合金化、表面改性;非铅金属基阳极,如钛基、铝基、不锈钢基和镍基等阳极;用导电有机聚合物作阳极材料等三个方面进行,并取得了一定的效果。公开号201710228113.0的专利采用添加0.001~0.05%稀土来改进铅银合金阳极。公开号201610893044.0的专利添加稀土镧来降低Pb-Ag阳极合金腐蚀率。公开号CN200910237560.8的专利公开了属于电化学
的一种复合阳极及其制备方法。该复合阳极由二氧化铅粉末、改性金属氧化物粉末和粘合剂粉末经压片制得,各组分的质量百分比为:二氧化铅粉末≥65%,5%≤改性金属氧化物粉末≤30%,粘合剂粉末≤5%。本专利技术的复合阳极在节约电耗和提高使用寿命上都比普通的基体PbO2阳极更具优势。本专利技术制备方法属于无基体制备法,从根本上避免了镀层脱落、析氧电位高等问题。公开号CN201310542693. ...
【技术保护点】
1.一种纳米冶金法制备碳纳米管和/或石墨烯增强铅基复合阳极的方法,其特征在于具体步骤如下:步骤1、纳米冶金法制备碳纳米管和/或石墨烯负载金属或金属氧化物纳米颗粒:将金属盐、燃烧剂和溶剂配置成前驱体溶液,加入碳纳米管和/或石墨烯超声得到含碳纳米管和/或石墨烯颗粒的溶液,其中含碳纳米管和/或石墨烯颗粒的溶液中金属盐浓度为0.0001~0.1mol/L,燃烧剂浓度为10~100g/L,碳纳米管和/或石墨烯加入量为0.01~2g每升含碳纳米管和/或石墨烯颗粒的溶液;超声结束后将碳纳米管和/或石墨烯颗粒滤出,自然干燥,在氩气或空气氛围中加热到200~700℃得到碳纳米管和/或石墨烯负载金属或金属氧化物纳米颗粒;步骤2、复合粉体高能球磨合金化:将铅粉和步骤1得到的碳纳米管和/或石墨烯负载金属或金属氧化物纳米颗粒在真空或惰性气氛环境下高能球磨机中合金化得到复合粉体,碳纳米管和/或石墨烯负载金属或金属氧化物纳米颗粒占复合粉体的质量百分比为0.1~1%;步骤3、粉末冶金成型:将步骤2得到的复合粉体在20~50MPa下冷压成型,在250℃还原性气氛下烧结4h即制得碳纳米管和/或石墨烯增强铅基复合阳极。
【技术特征摘要】
1.一种纳米冶金法制备碳纳米管和/或石墨烯增强铅基复合阳极的方法,其特征在于具体步骤如下:步骤1、纳米冶金法制备碳纳米管和/或石墨烯负载金属或金属氧化物纳米颗粒:将金属盐、燃烧剂和溶剂配置成前驱体溶液,加入碳纳米管和/或石墨烯超声得到含碳纳米管和/或石墨烯颗粒的溶液,其中含碳纳米管和/或石墨烯颗粒的溶液中金属盐浓度为0.0001~0.1mol/L,燃烧剂浓度为10~100g/L,碳纳米管和/或石墨烯加入量为0.01~2g每升含碳纳米管和/或石墨烯颗粒的溶液;超声结束后将碳纳米管和/或石墨烯颗粒滤出,自然干燥,在氩气或空气氛围中加热到200~700℃得到碳纳米管和/或石墨烯负载金属或金属氧化物纳米颗粒;步骤2、复合粉体高能球磨合金化:将铅粉和步骤1得到的碳纳米管和/或石墨烯负载金属或金属氧化物纳米颗粒在真空或惰性气氛环境下高能球磨机中合金化得到复合粉体,碳纳米管和/或石墨烯负载金属或金属氧化物纳米颗粒占复合粉体的质量百分比为0.1~1%;步骤3、粉末冶金成型:将步骤2得到的复合粉体在20~50MPa下冷压成型,在250℃还原性气氛下烧结4h即制得碳纳米管和/或石墨烯增强铅基复合阳极。2.根据权利要求1所述的纳米冶金法制备碳纳米管和/或石墨烯增强铅基复合阳极的方法,其特征在于:所述步骤1中碳纳米...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨长江,沈庆峰,翟大成,
申请(专利权)人:昆明理工大学,
类型:发明
国别省市:云南,53
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。