[发明专利]石墨烯对AB3型储氢合金进行表面改性的方法

说明书

技术领域

本发明属于材料化学以及电化学研究领域，特别涉及一种石墨烯对AB₃型储氢合金 La_0.73Ce_0.18Mg_0.09Ni_3.20Al_0.21Mn_0.10Co_0.60 进行表面改性的方法。

背景技术

MH/Ni二次电池具有能量高、环境友好、循环寿命长、无记忆效应等优点，广泛应用于便携式电气设备以及混合动力电动车中。为了使MH/Ni电池更加具有市场竞争力，许多研究人员努力尝试改善负极材料的电化学性能。其中，AB₃型储氢合金以其高放电容量的优势更具发展前景，但其作为负极材料的循环稳定性和动力学性能有待改善。

石墨烯是由碳原子以sp²杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，属于厚度只有一个碳原子的二维材料。因石墨烯具有优良的导热性能、良好的电子迁移率、比表面积大以及量子霍尔效应等性质，在能源材料、生物医药、化学等诸多领域中发挥重要作用，但鲜有报道将石墨烯添加到MH/Ni电池中。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯对AB₃型储氢合金 La_0.73Ce_0.18Mg_0.09Ni_3.20Al_0.21Mn_0.10Co_0.60 进行表面改性的方法。

具体步骤为：

(1) 按AB₃型储氢合金 La_0.73Ce_0.18Mg_0.09Ni_3.20Al_0.21Mn_0.10Co_0.60摩尔配比称取纯度在 99% 以上的金属粉末，在氩气保护条件下，采用真空感应熔炼法制备AB₃型储氢合金 La_0.73Ce_0.18Mg_0.09Ni_3.20Al_0.21Mn_0.10Co_0.60，将其研碎后过 200 目筛，制得La-Mg-Ni基储氢合金La_0.73Ce_0.18Mg_0.09Ni_3.20Al_0.21Mn_0.10Co_0.60。

(2) 将10 g石墨粉加入到250~300 mL 质量百分比浓度为98%的H₂SO₄中，在冰水浴中搅拌30 min后加入40 g高锰酸钾，继续搅拌1 h；再移至40 ℃水浴中继续搅拌30 min，然后加入蒸馏水将混合液稀释至900 mL；再加入50~60 mL 质量百分比浓度为30%的H₂O₂，趁热过滤，滤出物用质量百分比浓度为5%的HCl和去离子水重复洗涤至滤液呈中性，50℃下烘干，制得氧化石墨。

(3) 称取0.5 g步骤(2)制得的氧化石墨，加入200 mL蒸馏水，超声3 h，80 ℃下加入5~8 g NaBH₄，得黑色絮状沉淀物，用无水乙醇与去离子水对其进行反复洗涤，所得产物进行干燥研磨即得到石墨烯粉末。