[发明专利]储氢用炭化钴材料及其制备方法和由该材料制备的储氢电极及电池

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，更具体地，本发明涉及储氢用炭化钴材料及其制备方法和由该材料制备的储氢电极及电池。

背景技术

近年来一系列新型的储氢材料引起人们的注意，这就是Ni、Co化合物MX。例如,武汉大学杨汉西研究组用球磨法（机械合金化法）合成了CoP，在300mA/g的大电流下放电，除最初的活化期外，自30周起其循环容量便保持在310mAh/g左右直到100周。采用化学还原法合成的CoB,首次放电容量达到了600mAh/g以上，从第三周开始稳定在300mAh/g左右，100周循环以后，容量仍然保持在260mAh/g。NiB，CoB，CoP，CoSi等的相继制备，给我们打开了一个更宽阔的视野，因此，可以尝试制备一些该系列的新材料。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。

为此，本发明的一个目的在于提出一种吸放氢温度低、抗腐蚀性能强、容易活化、循环性能好的储氢用炭化钴材料。

根据本发明实施例的储氢用炭化钴材料，由CoC_X二元合金与La-Mg-Ni-基合金复合形成。

根据本发明实施例的储氢用炭化钴材料，由于采用CoC_X二元合金与La-Mg-Ni-基合金复合而成，结合了CoC_X二元合金容易活化、循环性能好的特点和La-Mg-Ni-基合金复放氢温度低、抗腐蚀性能强的特点，复合形成的储氢用炭化钴材料能够可逆的吸放氢，使用该储氢材料制备的储氢电极在常温常压下组装的模拟电池具有极高的放电容量、动力性能、循环性能以及优越的抗腐蚀性能等优点；制成成品电池可有不同用途，具有极大的应用和开发前景；并且本发明的制备工艺简单，安全性高。

另外，根据本发明上述实施例的储氢用炭化钴材料，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述La-Mg-Ni-基合金的化学组成为La_0.8Mg_0.2Ni_0.8Mn_0.1Co_0.5Al_0.1。

根据本发明的一个实施例，所述储氢用炭化钴材料的化学组成如式（Ⅰ）所示，

CoC_X-（La_0.8Mg_0.2Ni_0.8Mn_0.1Co_0.5Al_0.1)_Y    （Ⅰ）

其中，X=1、2或3，且0≤Y≤0.9。

本发明的另一个目的在于提出一种储氢用炭化钴材料的制备方法，包括以下步骤：a）分别称取CoC_X二元合金与La-Mg-Ni-基合金粉末并混合，得到混合粉；b)在氩气气氛下机械球磨所述混合粉5～80小时，得到所述储氢材料。

根据本发明的一个实施例，所述La-Mg-Ni-基合金的化学组成为La_0.8Mg_0.2Ni_0.8Mn_0.1Co_0.5Al_0.1。

根据本发明的一个实施例，所述储氢用炭化钴材料的化学组成如式（Ⅰ）所示，

CoC_X-（La_0.8Mg_0.2Ni_0.8Mn_0.1Co_0.5Al_0.1)_Y    （Ⅰ）

其中，X=1、2或3，且0≤Y≤0.9。

本发明还提出了另一种储氢用炭化钴材料的制备方法，包括以下步骤：a）分别称取CoC_X二元合金与La-Mg-Ni-基合金粉末并混合，得到混合粉；b)将所述混合粉研磨后，在管式炉中在氩气气氛下烧结，得到所述所述储氢材料。

根据本发明的一个实施例，所述步骤a）中，所述La-Mg-Ni-基合金的化学组成为La_0.8Mg_0.2Ni_0.8Mn_0.1Co_0.5Al_0.1。

根据本发明的一个实施例，所述储氢用炭化钴材料的化学组成如式（Ⅰ）所示，