[发明专利]一种非晶态NiB储氢合金电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化加氢材料技术领域，具体涉及一种非晶态NiB储氢合金电极的制备方法。

背景技术

非晶态TM-B(TM表示过渡金属元素)合金目前见诸报道的多是作为催化加氢材料，最常用的有非晶态CoB和NiB合金，它具有短程有序而长程无序的独特结构。非晶CoB合金的电负性较纯金属Co有显著下降，在电极放电反应中Co和B很容易被氧化而具有电化学活性。非晶CoB作为电极合金时本身就具有300mAh/g的高放电容量，高倍率放电性能和电化学循环性能良好，在300mA/g的高放电率下100次循环容量仅下降了10％。非晶态CoB合金已被成功应用于MgNi储氢合金的表面改性，改性后合金的吸放氢动力学性能和循环寿命都得到了改善。

非晶态NiB合金和非晶态CoB合金同为催化加氢材料，具有相似的催化特性；过渡金属Ni和Co在元素周期表中处于相邻位置，具有相似的化学性质；因而，非晶态NiB合金很有可能也具有储氢性能。并且，非晶态NiB合金的材料成本更低。非晶态NiB合金除本身具有储氢性能外，与非晶态CoB合金一样，还可以作为表面改性剂提高其它储氢材料的综合电化学性能。因而，对非晶态NiB合金的研究很有意义。

非晶态NiB合金作为储氢材料的研究目前尚无报道。而对非晶态NiB合金作为储氢材料表面改性剂的研究虽有报道，但所报道的都是采用机械合金化方法制备非晶态NiB合金，机械合金化所需时间长，能耗大。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，而提供一种工艺简单、制备时间短、能耗低且效率高的采用化学还原法制备非晶态NiB储氢合金电极的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种非晶态NiB储氢合金电极的制备方法，其特征在于其制备过程为：

(1)用NiSO₄·6H₂O、KBH₄和氨水配制化学镀溶液，使NiSO₄·6H₂O和KBH₄的浓度分别为27～32g/L和4～7g/L，室温下向所述化学镀溶液中加入0.1-1mL浓度为1000μg/g的PdCl₂溶液，2-10分钟后发生诱导化学还原反应，生成黑色沉淀非晶态NiB合金，非晶态NiB合金用去离子水洗涤至中性，然后保存在无水乙醇中备用；

(2)将步骤(1)中制备的非晶态NiB合金和乙炔黑混合研磨均匀，晾干后加入浓度为5-10％的聚乙烯醇调匀，并均匀涂于Ni网上，将Ni网折叠压边，采用程控单管烧结炉在50～100℃低温真空烘干，然后压制成片，在所述片上焊极耳即制成非晶态NiB合金负极片；非晶态NiB合金和乙炔黑的重量百分比为20-50∶1；聚乙烯醇与非晶态NiB合金和乙炔黑混合物的重量百分比为0.4～0.75∶1；

(3)将步骤(2)中的非晶态NiB合金负极片与Ni(OH)₂正极片放置于浓度为6mol/L的KOH溶液中浸泡5-24小时，在所述正极片和负极片上通电后形成二次电池，然后在二次电池性能检测装置上测试所述二次电池的电化学性能，测试时充放电电流密度均为100mA/g。