利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿對(duì)La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金改性的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿對(duì)La?Mg?Ni基儲(chǔ)氫合金改性的方法。分別制得La?Mg?Ni 基儲(chǔ)氫合金 La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.20Al0.21Mn0.10Co0.60和正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿；二者按以下重量百分比進(jìn)行混合：La?Mg?Ni基儲(chǔ)氫合金為96~99%，正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿為1~4%，二者之和為100%；混合后球磨，球料比20:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速150~200 rpm，球磨時(shí)間0.5~1.0 h，即實(shí)現(xiàn)利用對(duì)La?Mg?Ni基儲(chǔ)氫合金的改性。本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，便于推廣，且能有效提升La?Mg?Ni 基儲(chǔ)氫合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性和電化學(xué)性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿對(duì)La-Mg-N i基儲(chǔ)氫合金改性的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于材料化學(xué)以及電化學(xué)研究領(lǐng)域，特別涉及一種利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫喊對(duì)La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金 La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.10C00.60 改性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]稀土基AB5型儲(chǔ)氫合金作為商業(yè)化Ni/MH二次電池的負(fù)極材料，其放電容量目前達(dá)到340 mAh/g，接近理論值348 mAh/g，提高空間不大。新型La-Mg-Ni基合金放電容量達(dá)410 mAh/g，被認(rèn)為最有可能替代稀土基AB5型儲(chǔ)氫合金。但La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金易腐蝕和粉化，致使電極的容量衰減較快。有研究利用元素替代法、氟化處理等來(lái)提高La-Mg-Ni基合金的循環(huán)穩(wěn)定性，但利用希夫堿進(jìn)行改性卻鮮有報(bào)道。席夫堿具有緩解腐蝕的作用，且原料價(jià)廉易得，合成工藝簡(jiǎn)單。本發(fā)明利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿對(duì)合金進(jìn)行改性處理以提高其循環(huán)穩(wěn)定性和電化學(xué)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿對(duì)La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金 La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.20Al0.21Mn0.10Co0.60 改性的方法。
[0004]具體步驟為:
(I)按照La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金 La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()的摩爾配比稱(chēng)取純度在99%以上的金屬粉末，然后在氬氣保護(hù)條件下，米用真空感應(yīng)恪煉法制備La-Mg-Ni 基儲(chǔ)氫合金 ，將其研碎 ，過(guò) 2 0 0目篩，制得L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.10C00.60 粉末。
[0005](2)按照摩爾比為1:2稱(chēng)取對(duì)苯二胺與正庚醛，然后分別溶于無(wú)水乙醇中，分別制得對(duì)苯二胺的無(wú)水乙醇溶液和正庚醛的無(wú)水乙醇溶液，然后在50 °C水浴條件下，將制得的正庚醛的無(wú)水乙醇溶液緩慢滴加到制得的對(duì)苯二胺的無(wú)水乙醇溶液中，反應(yīng)3 h，得到淡黃色絮狀物，然后用無(wú)水乙醇清洗產(chǎn)物后，將產(chǎn)物隔絕空氣晾干，即制得正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿。
[0006]( 3 ) 將步驟(I )制得的L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.18Mg0.()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()粉末和步驟(2)制得的正庚酸縮對(duì)苯二胺雙希夫喊按照以下重量百分比進(jìn)行混合:L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.2oAl0.2iMn0.1oCoq.6。粉末為 96?99%，正庚酸縮對(duì)苯二胺雙希夫喊為 I ?4%，二者之和為100%;混合后球磨，球料比20:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速150?200 rpm，球磨時(shí)間0.5-1.0 h，即實(shí)現(xiàn)利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿對(duì)La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金的改性。
[0007]本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，便于推廣應(yīng)用，且通過(guò)改性獲得了具有良好循環(huán)穩(wěn)定性和電化學(xué)性能的La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金電極。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1:
(I)按照La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金 La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()的摩爾配比稱(chēng)取純度在99.9%的金屬粉末，然后在氬氣保護(hù)條件下，米用真空感應(yīng)恪煉法制備La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金，將其研碎，過(guò) 2 0 0目篩，制得L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.1oCo0.60 粉末。
[0009](2)取2.5 mmol對(duì)苯二胺，溶于15 mL無(wú)水乙醇后，加入到三口燒瓶中，置于500C水浴鍋中，取5 mmol正庚醛，溶于5 mL無(wú)水乙醇，然后緩慢滴加到上述三口燒瓶中，反應(yīng)3 h，得到淡黃色絮狀物，然后用無(wú)水乙醇清洗產(chǎn)物后，將產(chǎn)物隔絕空氣晾干，即制得正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿。
[0010]( 3 ) 將步驟(I )制得的L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.18Mg0.()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()粉末和步驟(2)制得的正庚酸縮對(duì)苯二胺雙希夫喊按照以下重量百分比進(jìn)行混合:L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.2oAl0.2iMn0.1qCoq.6()粉末為99%，正庚酸縮對(duì)苯二胺雙希夫喊為1%;混合后球磨，球料比20:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速150 rpm，球磨時(shí)間1.0 h，即實(shí)現(xiàn)利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿對(duì)La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金的改性。
[0011]實(shí)施例2:
(I)按照La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金 La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()的摩爾配比稱(chēng)取純度在99.9%的金屬粉末，然后在氬氣保護(hù)條件下，米用真空感應(yīng)恪煉法制備La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金，將其研碎，過(guò) 2 0 0目篩，制得L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.10C00.60 粉末。
[0012](2)取2.5 mmol對(duì)苯二胺，溶于15 mL無(wú)水乙醇后，加入到三口燒瓶中，置于500C水浴鍋中，取5 mmol正庚醛，溶于5 mL無(wú)水乙醇，然后緩慢滴加到上述三口燒瓶中，反應(yīng)3 h，得到淡黃色絮狀物，然后用無(wú)水乙醇清洗產(chǎn)物后，將產(chǎn)物隔絕空氣晾干，即制得正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿。
[0013]( 3 ) 將步驟(I )制得的L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.18Mg0.()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()粉末和步驟(2)制得的正庚酸縮對(duì)苯二胺雙希夫喊按照以下重量百分比進(jìn)行混合:L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.2oAl0.2iMn0.1qCoq.6()粉末為98%，正庚酸縮對(duì)苯二胺雙希夫喊為2%;混合后球磨，球料比20:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速200 rpm，球磨時(shí)間0.5h，即實(shí)現(xiàn)利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿對(duì)La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金的改性。
[0014]實(shí)施例3:
(I)按照La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金 La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()的摩爾配比稱(chēng)取純度在99.9%的金屬粉末，然后在氬氣保護(hù)條件下，米用真空感應(yīng)恪煉法制備La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金，將其研碎，過(guò) 2 0 0目篩，制得L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.10C00.60 粉末。
[0015](2)取2.5 mmol對(duì)苯二胺，溶于15 mL無(wú)水乙醇后，加入到三口燒瓶中，置于500C水浴鍋中，取5 mmol正庚醛，溶于5 mL無(wú)水乙醇，然后緩慢滴加到上述三口燒瓶中，反應(yīng)3 h，得到淡黃色絮狀物，然后用無(wú)水乙醇清洗產(chǎn)物后，將產(chǎn)物隔絕空氣晾干，即制得正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿。
[0016]( 3 ) 將步驟(I )制得的L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.18Mg0.()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()粉末和步驟(2)制得的正庚酸縮對(duì)苯二胺雙希夫喊按照以下重量百分比進(jìn)行混合:L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.2oAl0.2iMn0.1qCoq.6()粉末為96%，正庚酸縮對(duì)苯二胺雙希夫喊為4%;混合后球磨，球料比20:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速180 rpm，球磨時(shí)間1.0 h，即實(shí)現(xiàn)利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿對(duì)La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金的改性。
[0017]用電池測(cè)試系統(tǒng)和電化學(xué)工作站對(duì)上述實(shí)施例改性的合金進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下:
I)所有改性后的La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金電極均在前三個(gè)循環(huán)達(dá)完全活化，具有良好的活化性能。
[0018]2)實(shí)施例1、2和3改性后的La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金電極最大放電容量基本保持不變，50個(gè)循環(huán)后電極的容量保持率從未改性合金電極的63%依次增加到77%、79%、71%。
[0019]3)實(shí)施例1、2和3改性后的La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金電極的交換電流密度、極限電流密度均有提高。腐蝕電位從-0.902 V依次提高到了 -0.885V、-0.879V、-0.895V。表明改性合金表面的正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿增強(qiáng)了合金的抗腐蝕能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿對(duì)La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金改性的方法，其特征在于具體步驟為: (1)按照La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()的摩爾配比稱(chēng)取純度在99%以上的金屬粉末，然后在氬氣保護(hù)條件下，米用真空感應(yīng)恪煉法制備La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金，將其研碎，過(guò) 2 0 0目篩，制得L a - M g - N i基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.10C00.60 粉末； (2)按照摩爾比為1:2稱(chēng)取對(duì)苯二胺與正庚醛，然后分別溶于無(wú)水乙醇中，分別制得對(duì)苯二胺的無(wú)水乙醇溶液和正庚醛的無(wú)水乙醇溶液，然后在50 °C水浴條件下，將制得的正庚醛的無(wú)水乙醇溶液緩慢滴加到制得的對(duì)苯二胺的無(wú)水乙醇溶液中，反應(yīng)3 h，得到淡黃色絮狀物，然后用無(wú)水乙醇清洗產(chǎn)物后，將產(chǎn)物隔絕空氣晾干，即制得正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿； (3)將步驟(I)制得的La-Mg-Ni基儲(chǔ)氣合金La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6o粉末和步驟(2)制得的正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿按照以下重量百分比進(jìn)行混合:La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金La0.73Ce0.1sMg0.Q9Ni3.2qA1q.2iMn0.1qCoq.60粉末為96?99%，正庚酸縮對(duì)苯二胺雙希夫堿為1~4%，二者之和為100%；混合后球磨，球料比20:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速150?200 rpm，球磨時(shí)間0.5?1.0 h，即實(shí)現(xiàn)利用正庚醛縮對(duì)苯二胺雙希夫堿對(duì)La-Mg-Ni基儲(chǔ)氫合金的改性。
【文檔編號(hào)】C22C19/03GK106001546SQ201610574550
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月21日
【發(fā)明人】黃紅霞, 謝文強(qiáng), 于文婉, 王新穎
【申請(qǐng)人】桂林理工大學(xué)