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一种电池用抗腐蚀纳米级Ce-Mg-Ni负极复合材料的制备方法

专利类型:
发明
申请号/专利号:
CN202410463928.7
申请人(专利权人):
内蒙古科技大学
行业类别:
H01M4/36 H01M4/38 H01M4/58 H01M4/04 H01M10/30 C22C1/02 C22C23/06 B22F9/04 B22F1/12 B22F1/08
技术成熟度:
成熟
公布时间:
2024-06-21
证书状态:
有效
交易价格:
面议
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技术摘要

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委托经理人

本发明公开了一种电池用抗腐蚀纳米级Ce‑Mg‑Ni负极复合材料的制备方法,该复合材料为Ce2Mg17/Ni+xwt.%LiF,其中x=3~5,首先通过感应熔炼法制备得到Ce2Mg17合金锭,然后进行机械球磨得到非晶材料,随后加入LiF,二次球磨后得到复合材料,该制备方法简单,过程易于控制,显著提升了非晶化程度,电池材料具备了较高的活性,放电容量可达到526.22 mAh/g,且该材料在电解液中具有较好的抗腐蚀和抗粉化性能。

1.一种电池用抗腐蚀纳米级Ce-Mg-Ni负极复合材料的制备方法,其特征在于:该复合材料为Ce2Mg17/Ni+xwt.%LiF,其中x=3~5,该复合材料按照如下的步骤顺序依次进行: (1)、按照化学计量比Ce: Mg为2:17的比例称取金属Mg与Ce,需考虑铈烧损量为5%,Mg烧损量为10%,于氦气气氛下通过感应熔炼获得铸态Ce2Mg17合金锭; (2)、将Ce2Mg17合金锭机械破碎,过筛至200目,与200目镍粉等质量百分比混合,放入不锈钢球磨罐中,充入高纯氩气,以四罐星式球磨机球磨,于球料比40:1,转速300-400r/min,间歇式单向运转球磨55h,制备纳米晶; (3)、冷却后于高纯氩气氛围下向球磨罐中添加LiF,添加LiF后再一同球磨5h,得到纳米晶Ce-Mg-Ni复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种电池用抗腐蚀纳米级Ce-Mg-Ni负极复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述球磨每连续工作3h,间隔1h。

3.根据权利要求1所述的一种电池用抗腐蚀纳米级Ce-Mg-Ni负极复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述感应熔炼的过程如下:将块体原料置于熔炼坩埚中,Mg置于坩埚底部,稀土置于顶部,抽真空到5×10-3~1×10-2Pa,充入高纯氦气到负压0.04~0.08MPa;在氦气氛保护下,采用中频感应熔炼炉于900~1000℃下熔炼,确保合金完全熔化,即刻浇注,随炉冷却获得铸态Ce2Mg17合金锭。

4.根据权利要求1所述的一种电池用抗腐蚀纳米级Ce-Mg-Ni负极复合材料的制备方法,其特征在于:所述复合材料为非晶和纳米晶结构,其中非晶结构的占比为70~90%。

5.根据权利要求1~4中任意一项所述的一种电池用抗腐蚀纳米级Ce-Mg-Ni负极复合材料的制备方法,其特征在于:该复合材料具有优良的电化学贮氢性能,放电容量可达到526.22 mAh/g。


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