本發明屬于材料化學以及電化學研究領域，特別涉及一種利用雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺對ab3型儲氫合金la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20進行表面改性的方法。
背景技術：
鎳氫(ni-mh)電池被認為是具有高功率輸出、高倍率性能、壽命長、可靠性好、無毒、無記憶效應、成本低等優點的理想清潔能源。在鎳氫電池的研究過程中，新型負極材料一直是關注的焦點。相比于傳統儲氫合金，la-mg-ni基ab3型的儲氫合金作為鎳氫電池的負電極時，因為具有完美的活化性能和優異的放電容量從而更具競爭力。但la-mg-ni基ab3型的儲氫合金中的元素mg易在強堿電解質中發生腐蝕，生成mgo及mg(oh)2，直接導致消耗了電極的活性物質，并加速合金的粉化氧化。堿處理是改善儲氫合金電極電化學性能的有效方法。堿處理一般指將合金粉放置于堿性溶液中，改變合金表面成分，形成富鎳層，從而使合金可以快速活化以及提高合金電極的放電容量。本發明添加雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺對la-mg-ni基ab3型合金進行表面改性使其在鎳氫電池中具有更好的耐腐蝕性和更優良電化學性能，是一種新型有效的方法。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種利用雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺表面改性la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20儲氫合金的方法。
本發明的思路：利用雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺作為改性劑，與ab3型合金la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20通過添加的方法來制備改性合金，以提高電極的耐腐蝕性及電化學性能。
具體步驟為：
(1)通過真空感應熔煉法制備ab3型la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20母體合金，合金錠機械粉碎后，以轉速300轉/分鐘球磨60分鐘，篩分出300目的la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20合金粉末。
(2)取2.5mmol對苯二胺，溶于15ml無水乙醇后，加入到三口燒瓶中，置于50℃水浴鍋中。取5mmol5-溴水楊醛，溶于30ml無水乙醇，然后緩慢滴加到三口燒瓶中，幾分鐘后即出現淡黃色絮狀物，反應3.5h。用無水乙醇清洗產物，最后將產物低溫干燥至恒重，制得雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺。
(3)將步驟(1)制得的la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20合金顆粒粉末95％～99％與步驟(2)制得的雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺1％～5％，二者之和為100％的質量比例進行均勻混合，制得雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺表面改性的ab3型儲氫合金電極。
本發明方法工藝條件簡單，低能耗，生產設備簡單，利于工業化生產，因希夫堿有一定的抗腐蝕能力，利用雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺對ab3型la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20合金進行表面改性，最大放電容量及放電穩定性均有所提高的儲氫合金電極。
具體實施方式
實施例1：
(1)通過真空感應熔煉法制備ab3型la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20母體合金，合金錠機械粉碎后，以轉速300轉/分鐘球磨60分鐘，篩分出300目的la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20合金顆粒粉末。
(2)取2.5mmol對苯二胺，溶于15ml無水乙醇后，加入到三口燒瓶中，置于50℃水浴鍋中。取5mmol5-溴水楊醛，溶于30ml無水乙醇，然后緩慢滴加到三口燒瓶中，幾分鐘后即出現淡黃色絮狀物，反應3.5h。用無水乙醇清洗產物，最后將產物低溫干燥至恒重，制得雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺。
(3)將步驟(1)制得的la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20合金顆粒粉末與步驟(2)制得的雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺以99％：1％的質量比例進行均勻混合，即制得雙希夫改性的ab3型儲氫合金。
實施例2：
(1)通過真空感應熔煉法制備ab3型la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20母體合金，合金錠機械粉碎后，以轉速300轉/分鐘球磨60分鐘，篩分出300目的la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20合金顆粒粉末。
(2)取2.5mmol對苯二胺，溶于15ml無水乙醇后，加入到三口燒瓶中，置于50℃水浴鍋中。取5mmol5-溴水楊醛，溶于30ml無水乙醇，然后緩慢滴加到三口燒瓶中，幾分鐘后即出現淡黃色絮狀物，反應3.5h。用無水乙醇清洗產物，最后將產物低溫干燥至恒重，制得雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺。
(3)將步驟(1)制得的la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20合金顆粒粉末與步驟(2)制得的雙希夫堿以97％：3％的質量比例進行均勻混合，即制得雙希夫堿改性的ab3型儲氫合金。
實施例3：
(1)通過真空感應熔煉法制備ab3型la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20母體合金，合金錠機械粉碎后，以轉速300轉/分鐘球磨60分鐘，篩分出300目的la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20合金顆粒粉末。
(2)取2.5mmol對苯二胺，溶于15ml無水乙醇后，加入到三口燒瓶中，置于50℃水浴鍋中。取5mmol5-溴水楊醛，溶于30ml無水乙醇，然后緩慢滴加到三口燒瓶中，幾分鐘后即出現淡黃色絮狀物，反應3.5h。用無水乙醇清洗產物，最后將產物低溫干燥至恒重，制得雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺。
(3)將步驟(1)制得的合金顆粒粉末與步驟(2)制得的雙希夫堿以95％：5％的質量比例進行均勻混合，即制得雙希夫堿5-溴水楊醛縮對苯二胺表面改性的ab3型儲氫合金。
采用x射線衍射儀、land5.3b電池測試系統以及chi660e電化學工作站分別以上實施例制得的合金進行測試，結果如下：
1)添加雙希夫堿前后，合金均由lani5、la2ni7兩種相結構組成，峰位置也基本相同，說明5-溴水楊醛縮對苯二胺雙希夫堿不能夠改變合金的相結構，僅附著在合金的表面。
2)添加雙希夫堿后，電極的最大放電容量從346mah/g提高到370mah/g(1％雙希夫堿)，放電容量保持率從70％提高到80％(5％雙希夫堿)。
3)添加不同質量分數的雙希夫堿后，交換電流密度分別從122ma/g提高到154ma/g、165ma/g和189ma/g。電極的極限電流密度值均有所增加，其中添加5％雙希夫堿電極從原始的892ma/g增加到了1412ma/g。三個合金電極的腐蝕電位也均增加了，表明合金電極的抗腐蝕能力也增加了。
4)添加了雙希夫堿后，電極表面的電化學阻抗明顯減小，其中添加1％希夫堿的電極表面阻抗最小。
本發明在儲氫合金la0.94mg0.06ni3.49co0.73mn0.12al0.20中添加質量分數為1％、3％、5％的5-溴水楊醛縮對苯二胺雙希夫堿，考察含不同比例雙希夫堿電極的電學性能。處理前后合金的相結構沒有發生變化。因希夫堿有一定的抗腐蝕能力，添加希夫堿的電極最大放電容量從346mah/g分別提高到370mah/g、361mah/g、365mah/g，50個循環后的放電容量保持率從原始的70％分別提高到78％、78％、80％。同時，電極的動力學性能也有所改善。