PDF《石墨烯对 犔犪》

8 0. 6mA h / g , a n d t h e a l l o yc a p a c i t y r e t e n t i o nr a t e i n c r e a s e s f r o m6 9. 5%t o7 1. 1%a f t e r

5 0c h a r g e / d i s c h a r g ec y c l e s . F u r t h e r m o r e , t h ee x c h a n g e c u r r e n t d e n s i t y , l i m i t i n gc u r r e n t d e n s i t y , c o r r o s i o np o t e n t i a l a r e i m p r o v e d , a n de l e c t r o c h e m i c a l r e a c t i o n i m p e d a n c e i s r e d u c e da f t e r a d d i n gg r a p h e n e , w h i c h i n d i c a t e t h a t t h ek i n e t i cp r o p e r t yo f a l l o y e l e c t r o d e i se n h a n c e d . :hydrogens t o r a g ea l l o y ;

g r a p h e n e ;

s u r f a c em o d i f i c a t i o n ;

e l e c t r o c h e m i c a lp r o p e r t i e s 第2期 李国辉, 等:石墨烯对 L a 0.

9 4M g 0.

0 6N i 3.

4 9C o 0.

7 3M n 0.

1 2A l 0.

2 0储氢合金电化学性能的影响

0 引言镍氢电池由于其良好的性能和环保无污染 性已被广泛地应用到电子器件、 电动工具和电动 汽车上.然而, 由于传统的 A B

5 型储氢合金的最 大放电容量不能得到更大的提高, 使得镍氢电池 的进一步发展受到了限制.近些 年的一些 研究 表明, A B

3 型LaMgNi基储氢合金由于其相对 较高的放电容量很有可能成为镍氢电池的 负极 材料. 目前的研究发现, 一些添加物能提高镍氢电 池的充放电性能, 如碳基材料、 氟化物、 金属氧化 物、 导电聚合物等[

1 ] .对于提高镍氢电池的电化 学性能 而言, 碳基材料是一种十分有效的添加物.Wu等[

2 ] 研究发现, 添加碳纳米管后电池的 放电容 量得到提高, 循环稳定性得到改善. 李等[

3 ] 运用水热法将 镍引 入到活性炭中 并与 A B

5 型储氢合金混合, 与未改性合 金 相比, 在3倍率 条件下的放电容量增加了5 9%, 十分适合大功率 的镍氢电池. 将碳基材料 和储 氢合金组合成 在常温 常压 条件下具有更好吸氢活性的复合材料是十 分可 行的.李等[

4 ] 研究指出, 将普通的石墨用镍粉简 单球磨处理后加入到 A B

5 型储氢合金中, 制备出 石墨/ A B

5 复合合金;

在大电流密度放电条件下, 复合合金具有较高的电化学吸放氢活性. 文中采用另一种碳基材料― ― ―石墨烯, 将不 同质量分数的石墨烯加入到 A B

3 型储氢合金中, 并系统地研究了合金的电化学性能.

1 材料与方法 1.

1 样品的制备 L a 0.

9 4M g 0.

0 6N i 3.

4 9C o 0.

7 3M n 0.

1 2A l 0.

2 0 储氢合金 ( A B 3) 采用真空悬浮熔炼技术制备.先采用磁悬 浮熔炼法制备中间合金, 即选用纯度大于9 9. 9% 以上的金属单质原料, 将除 M g 外的金属单质按 照成分设计中的配比置于磁悬浮炉中的铜 模中 熔炼得到中间合金, 再与金属 M g混合, 在感应熔 炼炉中熔铸, 最后通过机械粉碎得到7 4μ m(

2 0

0 目) 合金粉末, 并记为 A B

3 合金. 氧化石墨制备[

5 6 ] : 将1 0g石墨缓慢加入到

2 5 0m L9 5% H2 S O

4 中, 混合后在冰浴条件下磁 力搅拌0. 5h;

然后加入4 0g高锰酸钾, 继续在冰 浴条件下搅拌1h, 将溶液转至4

0 ℃水浴中, 继 续反 应0. 5h 后, 加入蒸馏水将混合液稀释至900m L( 控制 温度在100℃以下) , 加入50mL30% H2O

2 使混合液变成棕黄色的溶液, 趁热过 滤, 用5%的稀 HC l和 去离 子水反复 洗涤 数次, 使混合液中的S O 2-

4 尽可能减少, 在5

0 ℃下真空 干燥, 最终得到氧化石墨样品. 石墨烯制备[