利用Ni-B-C合金改性La-Mg-Ni基储氢合金的方法技术

技术编号:13904531 阅读:103 留言:0更新日期:2016-10-26 04:17
本发明专利技术公开了一种利用Ni‑B‑C合金改性La‑Mg‑Ni基储氢合金的方法。分别制得La‑Mg‑Ni基储氢合金和Ni‑B‑C合金粉末,然后将La‑Mg‑Ni基储氢合金和Ni‑B‑C合金粉末按照质量比例混合均匀后球磨,球料比为20:1,球磨机转速为150~200 rpm,球磨时间0.5~1.0 h,即实现利用Ni‑B‑C合金改性La‑Mg‑Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20。本发明专利技术方法操作简单,且添加Ni‑B‑C合金粉末后,电极的最大放电容量和容量保持率均得到提高,对镍氢电池的发展具有一定的现实意义。

【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究领域,特别涉及一种利用球磨得到的Ni-B-C合金对La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20进行改性的方法。
技术介绍
随着人们环保意识的增强,混合动力汽车将会有更广阔的市场。在现有混合动力电池市场份额中,98%为镍氢动力电池。镍氢电池的负极材料主要是储氢合金,La-Mg-Ni基储氢合金具有比商业化的AB5型稀土系储氢合金更大的晶胞体积,可容纳更多的氢而具有更大的放电容量。La-Mg-Ni基储氢合金未能替代AB5型储氢合金的主要原因是循环稳定性较差,这是现在急需克服的困难。研究人员注意到,Co-X (X = B, S, P, Si等) 无定形合金有良好的电化学性能。研究者将Co粉末与P粉末球磨,制成Ni/MH电池的负极,考察其电化学性能,发现最大放电容量达到300 mAh/g,100次循环后,容量保持率为95%。本专利技术将球磨法得到的Ni-B-C的合金粉末与La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20以不同比例混合后球磨,作为Ni/MH电池的负极,最大放电容量和循环稳定性均得到了提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用Ni-B-C合金对La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20进行改性的方法。本专利技术思路:采用球磨得到Ni-B-C合金,再按一定比例与La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20球磨得到复合合金,以提高其电化学性能,使其作为镍氢电池的负极材料得到更好应用。具体步骤为:(1) 按照储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20的摩尔配比称取纯度在99%以上的金属原料,在氩气保护下,通过真空感应熔炼法制备储氢合金,将铸锭翻转重熔2~3次后研碎,过200目筛,制得La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20。(2) 在500 mL蒸馏水中加入15 g NiCl2·6H2O, 95℃磁力搅拌下,滴加100~200 mL 0.1 mol/L的NaBH4溶液,所得产物用无水乙醇洗涤2次,在75℃条件下干燥5 h得到Ni-B合金粉末,将Ni-B合金粉末与石墨粉按照质量比为6:4混合均匀,以200~400 rpm的转速球磨5~10 h,球磨比为10:1或20:1,即制得Ni-B-C合金粉末。(3) 将步骤(1)制得的La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20和步骤(2)制得的Ni-B-C合金粉末按照质量比例混合均匀后球磨,球料比为20:1,球磨机转速为150~200 rpm,球磨时间0.5~1.0 h,即实现利用Ni-B-C合金改性La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20。所述质量比例为9:1、8.5:1.5或8:2。本专利技术方法通过球磨将球磨得到的Ni-B-C合金粉末添加到储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20中,操作简单,且添加Ni-B-C合金粉末后,电极的最大放电容量和容量保持率均得到提高,对镍氢电池的发展具有一定的现实意义。具体实施方式实施例 1:(1) 按照储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20的摩尔配比称取纯度在99.9%的金属原料,在氩气保护下,通过真空感应熔炼法制备储氢合金,将铸锭翻转重熔3次后研碎,过200目筛,制得La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20。(2) 在500 mL蒸馏水中加入15 g NiCl2·6H2O, 95℃磁力搅拌下,滴加100 mL 0.1 mol/L的NaBH4溶液,所得产物用无水乙醇洗涤2次,在75℃条件下干燥5 h得到Ni-B合金粉末,将Ni-B合金粉末与石墨粉按照质量比为6:4混合均匀,以200 rpm的转速球磨10 h,球磨比为10:1,即制得Ni-B-C合金粉末。(3) 将步骤(1)制得的La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20和步骤(2)制得的Ni-B-C合金粉末按照质量比例9:1混合均匀后球磨,球料比为20:1,球磨机转速为150 rpm,球磨时间1.0 h,即实现利用Ni-B-C合金改性La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20。实施例 2:(1) 按照储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20的摩尔配比称取纯度在99.9%的金属原料,在氩气保护下,通过真空感应熔炼法制备储氢合金,将铸锭翻转重熔3次后研碎,过200目筛,制得La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20。(2) 在500 mL蒸馏水中加入15 g NiCl2·6H2O, 95℃磁力搅拌下,滴加200 mL 0.1 mol/L的NaBH4溶液,所得产物用无水乙醇洗涤2次,在75℃条件下干燥5 h得到Ni-B合金粉末,将Ni-B合金粉末与石墨粉按照质量比为6:4混合均匀,以400 rpm的转速球磨5 h,球磨比为20:1,即制得Ni-B-C合金粉末。(3) 将步骤(1)制得的La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20和步骤(2)制得的Ni-B-C合金粉末按照质量比例8.5:1.5混合均匀后球磨,球料比为20:1,球磨机转速为200 rpm,球磨时间0.5 h,即实现利用Ni-B-C合金改性La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20。实施例3:(1) 按照储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20的摩尔配比称取纯度在99.9%的金属原料,在氩气保护下,通过真空感应熔炼法制备储氢合金,将铸锭翻转重熔2次后研碎,过200目筛,制得La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20。(2) 在500 mL蒸馏水中加入15 g NiCl2·6H2O, 95℃磁力搅拌下,滴加150 mL 0.1 mol/L的NaBH4溶液,所得产物用无水乙醇洗涤2次,在75℃条件下干燥5 h得到Ni-B合金粉末,将Ni-B合金粉末与石墨粉按照质量比为6:4混合均匀,以300 rpm的转速球磨7.5 h,球磨比为20:1,即制得Ni-B-C合金粉末。(3) 将步骤(1)制得的La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20和步骤(2)制得的Ni-B-C合金粉末按照质量比例8:2混合均匀后球磨,球料比为20:1,球磨机转速为200 rpm,球磨时间0.5 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用Ni‑B‑C合金改性La‑Mg‑Ni基储氢合金的方法,其特征在于具体步骤为:(1) 按照储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20的摩尔配比称取纯度在99%以上的金属原料,在氩气保护下,通过真空感应熔炼法制备储氢合金,将铸锭翻转重熔2~3次后研碎,过200目筛,制得La‑Mg‑Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20;(2) 在500 mL蒸馏水中加入15 g NiCl2·6H2O, 95℃磁力搅拌下,滴加100~200 mL 0.1 mol/L的NaBH4溶液,所得产物用无水乙醇洗涤2次,在75℃条件下干燥5 h得到Ni‑B合金粉末,将Ni‑B合金粉末与石墨粉按照质量比为6:4混合均匀,以200~400 rpm的转速球磨5~10 h,球磨比为10:1或20:1,即制得Ni‑B‑C合金粉末;(3) 将步骤(1)制得的La‑Mg‑Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20和步骤(2)制得的Ni‑B‑C合金粉末按照质量比例混合均匀后球磨,球料比为20:1,球磨机转速为150~200 rpm,球磨时间0.5~1.0 h,即实现利用Ni‑B‑C合金改性La‑Mg‑Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20;所述质量比例为9:1、8.5:1.5或8:2。...

【技术特征摘要】
1.一种利用Ni-B-C合金改性La-Mg-Ni基储氢合金的方法,其特征在于具体步骤为:(1) 按照储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20的摩尔配比称取纯度在99%以上的金属原料,在氩气保护下,通过真空感应熔炼法制备储氢合金,将铸锭翻转重熔2~3次后研碎,过200目筛,制得La-Mg-Ni基储氢合金La0.94Mg0.06Ni3.49Co0.73Mn0.12Al0.20;(2) 在500 mL蒸馏水中加入15 g NiCl2·6H2O, 95℃磁力搅拌下,滴加100~200 mL 0.1 mol/L的NaBH4溶液,所得产物用无水乙醇洗涤2次,在75℃条件下干燥5 h得到...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄红霞谢文强于文婉王新颖
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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