利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿對La-Mg-Ni基儲氫合金改性的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿對La?Mg?Ni基儲氫合金改性的方法。分別制得La?Mg?Ni 基儲氫合金 La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.20Al0.21Mn0.10Co0.60和正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿；二者按以下重量百分比進行混合：La?Mg?Ni基儲氫合金為96~99%，正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿為1~4%，二者之和為100%；混合后球磨，球料比20:1，球磨機轉速150~200 rpm，球磨時間0.5~1.0 h，即實現利用對La?Mg?Ni基儲氫合金的改性。本發明方法操作簡單，便于推廣，且能有效提升La?Mg?Ni 基儲氫合金電極的循環穩定性和電化學性能。
【專利說明】
利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿對La-Mg-N i基儲氫合金改性的方法
技術領域
[0001]本發明屬于材料化學以及電化學研究領域，特別涉及一種利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫喊對La-Mg-Ni基儲氫合金 La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.10C00.60 改性的方法。
【背景技術】
[0002]稀土基AB5型儲氫合金作為商業化Ni/MH二次電池的負極材料，其放電容量目前達到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410 mAh/g，被認為最有可能替代稀土基AB5型儲氫合金。但La-Mg-Ni基儲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、氟化處理等來提高La-Mg-Ni基合金的循環穩定性，但利用希夫堿進行改性卻鮮有報道。席夫堿具有緩解腐蝕的作用，且原料價廉易得，合成工藝簡單。本發明利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿對合金進行改性處理以提高其循環穩定性和電化學性能。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿對La-Mg-Ni基儲氫合金 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基儲氫合金 La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()的摩爾配比稱取純度在99%以上的金屬粉末，然后在氬氣保護條件下，米用真空感應恪煉法制備La-Mg-Ni 基儲氫合金 ，將其研碎 ，過 2 0 0目篩，制得L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.10C00.60 粉末。
[0005](2)按照摩爾比為1:2稱取對苯二胺與正庚醛，然后分別溶于無水乙醇中，分別制得對苯二胺的無水乙醇溶液和正庚醛的無水乙醇溶液，然后在50 °C水浴條件下，將制得的正庚醛的無水乙醇溶液緩慢滴加到制得的對苯二胺的無水乙醇溶液中，反應3 h，得到淡黃色絮狀物，然后用無水乙醇清洗產物后，將產物隔絕空氣晾干，即制得正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿。
[0006]( 3 ) 將步驟(I )制得的L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.18Mg0.()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()粉末和步驟(2)制得的正庚酸縮對苯二胺雙希夫喊按照以下重量百分比進行混合:L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.2oAl0.2iMn0.1oCoq.6。粉末為 96?99%，正庚酸縮對苯二胺雙希夫喊為 I ?4%，二者之和為100%;混合后球磨，球料比20:1，球磨機轉速150?200 rpm，球磨時間0.5-1.0 h，即實現利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿對La-Mg-Ni基儲氫合金的改性。
[0007]本發明方法操作簡單，便于推廣應用，且通過改性獲得了具有良好循環穩定性和電化學性能的La-Mg-Ni基儲氫合金電極。
【具體實施方式】
[0008]實施例1:
(I)按照La-Mg-Ni基儲氫合金 La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()的摩爾配比稱取純度在99.9%的金屬粉末，然后在氬氣保護條件下，米用真空感應恪煉法制備La-Mg-Ni基儲氫合金，將其研碎，過 2 0 0目篩，制得L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.1oCo0.60 粉末。
[0009](2)取2.5 mmol對苯二胺，溶于15 mL無水乙醇后，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無水乙醇，然后緩慢滴加到上述三口燒瓶中，反應3 h，得到淡黃色絮狀物，然后用無水乙醇清洗產物后，將產物隔絕空氣晾干，即制得正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿。
[0010]( 3 ) 將步驟(I )制得的L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.18Mg0.()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()粉末和步驟(2)制得的正庚酸縮對苯二胺雙希夫喊按照以下重量百分比進行混合:L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.2oAl0.2iMn0.1qCoq.6()粉末為99%，正庚酸縮對苯二胺雙希夫喊為1%;混合后球磨，球料比20:1，球磨機轉速150 rpm，球磨時間1.0 h，即實現利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿對La-Mg-Ni基儲氫合金的改性。
[0011]實施例2:
(I)按照La-Mg-Ni基儲氫合金 La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()的摩爾配比稱取純度在99.9%的金屬粉末，然后在氬氣保護條件下，米用真空感應恪煉法制備La-Mg-Ni基儲氫合金，將其研碎，過 2 0 0目篩，制得L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.10C00.60 粉末。
[0012](2)取2.5 mmol對苯二胺，溶于15 mL無水乙醇后，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無水乙醇，然后緩慢滴加到上述三口燒瓶中，反應3 h，得到淡黃色絮狀物，然后用無水乙醇清洗產物后，將產物隔絕空氣晾干，即制得正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿。
[0013]( 3 ) 將步驟(I )制得的L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.18Mg0.()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()粉末和步驟(2)制得的正庚酸縮對苯二胺雙希夫喊按照以下重量百分比進行混合:L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.2oAl0.2iMn0.1qCoq.6()粉末為98%，正庚酸縮對苯二胺雙希夫喊為2%;混合后球磨，球料比20:1，球磨機轉速200 rpm，球磨時間0.5h，即實現利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿對La-Mg-Ni基儲氫合金的改性。
[0014]實施例3:
(I)按照La-Mg-Ni基儲氫合金 La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()的摩爾配比稱取純度在99.9%的金屬粉末，然后在氬氣保護條件下，米用真空感應恪煉法制備La-Mg-Ni基儲氫合金，將其研碎，過 2 0 0目篩，制得L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.10C00.60 粉末。
[0015](2)取2.5 mmol對苯二胺，溶于15 mL無水乙醇后，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無水乙醇，然后緩慢滴加到上述三口燒瓶中，反應3 h，得到淡黃色絮狀物，然后用無水乙醇清洗產物后，將產物隔絕空氣晾干，即制得正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿。
[0016]( 3 ) 將步驟(I )制得的L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.18Mg0.()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()粉末和步驟(2)制得的正庚酸縮對苯二胺雙希夫喊按照以下重量百分比進行混合:L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.18Mg0.09Ni3.2oAl0.2iMn0.1qCoq.6()粉末為96%，正庚酸縮對苯二胺雙希夫喊為4%;混合后球磨，球料比20:1，球磨機轉速180 rpm，球磨時間1.0 h，即實現利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿對La-Mg-Ni基儲氫合金的改性。
[0017]用電池測試系統和電化學工作站對上述實施例改性的合金進行測試，結果如下:
I)所有改性后的La-Mg-Ni基儲氫合金電極均在前三個循環達完全活化，具有良好的活化性能。
[0018]2)實施例1、2和3改性后的La-Mg-Ni基儲氫合金電極最大放電容量基本保持不變，50個循環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)實施例1、2和3改性后的La-Mg-Ni基儲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苯二胺雙希夫堿增強了合金的抗腐蝕能力。
【主權項】
1.一種利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿對La-Mg-Ni基儲氫合金改性的方法，其特征在于具體步驟為: (1)按照La-Mg-Ni基儲氫合金La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6()的摩爾配比稱取純度在99%以上的金屬粉末，然后在氬氣保護條件下，米用真空感應恪煉法制備La-Mg-Ni基儲氫合金，將其研碎，過 2 0 0目篩，制得L a - M g - N i基儲氫合金La0.73Ce0.1sMg0.09N13.20A10.2iMn0.10C00.60 粉末； (2)按照摩爾比為1:2稱取對苯二胺與正庚醛，然后分別溶于無水乙醇中，分別制得對苯二胺的無水乙醇溶液和正庚醛的無水乙醇溶液，然后在50 °C水浴條件下，將制得的正庚醛的無水乙醇溶液緩慢滴加到制得的對苯二胺的無水乙醇溶液中，反應3 h，得到淡黃色絮狀物，然后用無水乙醇清洗產物后，將產物隔絕空氣晾干，即制得正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿； (3)將步驟(I)制得的La-Mg-Ni基儲氣合金La0.73Ce0.18Mg().()9Ni3.2()Al().2iMn().1()Co().6o粉末和步驟(2)制得的正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿按照以下重量百分比進行混合:La-Mg-Ni基儲氫合金La0.73Ce0.1sMg0.Q9Ni3.2qA1q.2iMn0.1qCoq.60粉末為96?99%，正庚酸縮對苯二胺雙希夫堿為1~4%，二者之和為100%；混合后球磨，球料比20:1，球磨機轉速150?200 rpm，球磨時間0.5?1.0 h，即實現利用正庚醛縮對苯二胺雙希夫堿對La-Mg-Ni基儲氫合金的改性。
【文檔編號】C22C19/03GK106001546SQ201610574550
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月21日
【發明人】黃紅霞, 謝文強, 于文婉, 王新穎
【申請人】桂林理工大學