[发明专利]储氢合金与石墨烯复合材料(HSAs@RGO)的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种储氢合金与石墨烯复合材料(HSAsRGO)的制备方法，包括以下步骤：

a、在氩气保护条件下，将纯度为99.5％的稀土元素(La,Ce,Y)和纯度为99.9％的其他金属元素(Ni,Mn,Co,Al)在电弧炉中熔炼，得到其铸锭；

b、将铸锭在氩气保护下退火并机械研磨得到母合金粉末，平均颗粒直径为50μm；

c、根据改进的Hummers方法合成氧化石墨；

d、将储氢合金置于氧化石墨胶体中，用水合肼还原，然后在氩氢混合气中退火，通过简单的自上而下的方法合成HSAsRGO复合材料。

2.根据权利要求1所述的储氢合金与石墨烯复合材料(HSAsRGO)的制备方法，其特征在于：步骤a中铸锭的成分包括AB₅，AB₂，AB₃型储氢合金。

3.根据权利要求1所述的储氢合金与石墨烯复合材料(HSAsRGO)的制备方法，其特征在于：步骤d中用水合肼还原之前，先加入氨水，调整氧化石墨的pH值，以得到均匀分散的还原氧化石墨烯。

4.根据权利要求1所述的储氢合金与石墨烯复合材料(HSAsRGO)的制备方法，其特征在于：步骤d中所述将铸锭在氩氢混合气中退火，目的是使石墨烯中还没有还原的一部分基团，包括羟基、羧基、羰基基团，得到还原，并且进一步增强HSAs和RGO之间的交互作用。

5.根据权利要求1中所述的制备方法得到的储氢合金与石墨烯复合材料(HSAsRGO)，其作为电极材料进行电化学测试，包括以下步骤：

a、先将0.25～0.255g活性材料与1.0～1.02g羰基镍粉混合均匀后，再由压片机在8～20MPa的压力下压制成直径为10～15mm的电极片，所述活性材料包括HSAsRGO复合材料或母合金；

b、将步骤a中所制备的电极片作为工作电极，烧结的Ni(OH)₂/NiOOH片作为对电极，氧化汞电极作为参比电极，25～35wt％的KOH溶液为电解质，组成标准的三电极系统进行电化学测试；

c、用所述HSAsRGO复合电极作为工作电极进行容量测试时，充放电电流密度均为60mA/g(0.2C)，活化圈数为4；进行高倍率放电性能测试时，充电电流密度为300mA/g(1C)，放电电流密度分别为300,600,900,1200,1500,2400,3000mA/g(10C)；

d、电化学性能测试是在IVIUM电化学工作站上进行的，在相对于OCP(开路电位)的振幅为5mV时进行交流阻抗测试，测试的频率范围由100kHz至5mHz；在50％放电深度条件下，在相对于OCP的电势扫描范围为-5至5mV时，进行扫速为0.05mV/s的线性极化曲线测试；在50％放电深度条件下，在相对于OCP的电势扫描范围为0至1.5V时，进行扫速为5mV/s的阳极极化曲线测试；在100％充电状态下，在相对于Hg/HgO的+500mV的电势阶跃下，进行4000s的电流-时间曲线的测试；

e、所述电极材料作为镍氢电池的负极材料，具有优良的高倍率放电性能。