席夫碱对La-Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响.pdf

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1、第33卷第7期应用化学Vo1．33Iss．72016年7月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYJuly2016席夫碱对La—Mg-Ni基储氢合金电化学性能的影响王新颖黄红霞谢文强孔翔飞于文婉(桂林理工大学，广西电磁化学功能物质重点实验室广西桂林541004)摘要为提高La—Mg—Ni基储氢合金La0，CeoMgo．Ni3l20A1Mn。Co。60的电化学性能，由5-溴水杨酸和苯胺合成了一种席夫碱作为表面改性剂，对储氢合金进行表面处理。从紫外与红外图谱可知，合成了目标席夫碱。添加1％席夫碱后，合金的相结构没有改变。与未添加席夫

2、碱的合金电极相比，电极的最大放电容量略有下降，但50次充放电循环后合金电极的容量保持率有较大幅度提高，添加5％席夫碱的电极容量保持率从63％提高到75％，高倍率放电性能也有增加。经表面处理后，合金电极的交换电流密度，0与极限电流密度，I_均有大幅度提高，动电位极化曲线也表明合金电极的抗腐蚀能力变强。以上结果均表明，添加少量席夫碱有助于改善储氢合金电极的电化学性能。关键词席夫碱；储氢合金；电化学性能中图分类号：0646文献标识码：A文章编号：1000-0518(2016)07-0813-07DOI：10．11944／j．issn．1000-0518．20

3、16．07．150363已经商业生产的Ni／MH二次电池，其负极材料主要是AB型稀土系储氢合金，因其放电容量不高而受到限制。La．Mg—Ni基储氢合金具有比AB型稀土系储氢合金更大的放电容量，被认为更具发展潜能⋯。但在充放电的过程中，合金的粉化、腐蚀，会降低合金负极的放电容量和缩短合金负极的循环寿命_2J。表面处理是一种有效改善电催化活性和抗腐蚀能力的方法J。近年来，常用来表面改性的方法主要有化学镀引、聚合物改性J、氟化处理、复合表面处理等。席夫碱是通过缩合反应合成的一类含有亚胺或甲亚胺特性基团(一Rc—N一)的有机化合物。席夫碱具有生物活性，在医药方

4、面有广泛应用；席夫碱也具有化学活性，在催化剂、分析、腐蚀与防护等方面均发挥重要作用J。众所周知，席夫碱的原料价廉易得，合成工艺简单，有缓解腐蚀的作用，其中芳香族且苯环上有～OH键的席夫碱有良好的抗腐蚀性能1o]。本文将5一溴水杨醛与苯胺缩合而成的席夫碱添加到La．Mg—Ni基储氢合金中，以缓解强电解液对合金负极的腐蚀，并研究其电化学性能。1实验部分1．1仪器和试剂iS10型傅里叶红外光谱分析仪(美国ThermoFisher公司)；Lambda750型紫外可见近红外光谱仪(美国PerkinElmer公司)；XPERTPRO型XRD粉末衍射仪(荷兰Pana

5、lytical公司)；CHI660E型电化学工作站(上海辰华仪器公司)。5．溴水杨醛(分析纯，四川西亚化工有限公司)；苯胺，氢氧化钾，甲酸，DMF(N，N-二甲基甲酰胺，分析纯，西陇化工股份有限公司)；无水乙醇(分析纯，广东光华科技股份有限公司)。1．2实验方法制备La—Mg—Ni基储氢合金La0．73Ce0_18Mg0．09Ni320A10l2。Mn0．。Coo．6o。采用真空悬浮熔炼技术，炉内充人Ar气，以防合金氧化，铸锭要翻转重熔2—3次。取出铸锭，冷却至室温，研碎过0．075mm筛。席夫碱的制备：称取1．05g5一溴水杨醛溶于30mL无水乙醇中

6、，倒人三口烧瓶中，加入1～2滴甲酸2015—10．14收稿，2015·12—18修回，2016-01-12接受国家自然科学基金(NSFC11364013)资助通讯联系人：黄红霞，副教授；Tel：0773~991547；E—mail：hhxhunan@126．corn；研究方向：新能源材料的开发814应用化学第33卷作为催化剂，置于80℃水浴锅中。称取0．47g苯胺，溶于10mL无水乙醇中，缓慢滴加到三口烧瓶内。磁力搅拌，反应4h。产物用无水乙醇洗涤两次，放入40℃干燥箱，干燥至恒重，得橙黄色针状5一溴水杨醛缩苯胺席夫碱。反应式如下：+~n]／)BcOH

7、HH负极片的制备：将合成的5一溴水杨醛缩苯胺席夫碱以质量分数1％、2％、5％添加到La—Mg-Ni基储氢合金La0_73ce。．8Mg。．09Ni320A10l2Mn。．0Co0．∞中，分别取0．1与0．2g的羰基镍粉研磨均匀，以10MPa的压力压制成直径为11mm的电极片，并将电极片放在两片泡沫镍间，压制成负极片。记添加了1％、2％、5％的席夫碱的电极为Ll、L2、L3，只有La—Mg-Ni基储氢合金h073Ce018Mg009Ni3．20A10．21Mn0_loCo0．60的电极片为L。1．3测试与表征相结构用x射线粉末衍射仪测得。电池的放电及循环

8、性能用开El式两电极体系，正极为高容量烧结式Ni(OH)／NiOOH，制备的电极为负极，电解液