本發(fā)明涉及一種Mg-Ni-La系貯氫電極合金的表面改性方法，屬于金屬功能材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

面對日益緊迫的新能源開發(fā)和環(huán)境保護，鎂基電極合金是最具有發(fā)展?jié)摿Φ妮p量綠色能源材料之一。鎂基儲氫合金理論儲氫容量高達7.6％，電化學(xué)容量達1000mAh g^-1，擁有儲氫量大、密度低、含量豐富和價格低廉等優(yōu)點。近20年來，盡管鎂基貯氫合金作為電極材料得到了廣泛深入的研究和極其迅速的發(fā)展，但其苛刻的吸放氫條件(吸放氫溫度高、動力學(xué)性能差)和電極壽命短(耐腐蝕性能低等)等缺點阻礙了它的實際應(yīng)用。

眾多研究表明，鎂基合金循環(huán)壽命的衰退主要歸結(jié)于以下2個方面的原因：(1)鎂基儲氫合金的循環(huán)容量衰退與其在堿液中的腐蝕有著緊密的聯(lián)系,尤其是作為吸氫元素的Mg的腐蝕和作為提高電催化活性元素的Ni的腐蝕是導(dǎo)致容量不斷損失的主要原因；(2)合金吸放氫導(dǎo)致的晶胞體積膨脹/收縮引起的合金顆粒粉化。為此,人們通過各種方法對以上缺點進行克服，主要包括：添加/取代合金元素、控制粒徑大小、退火處理、表面處理、使用緩蝕劑以及控制電荷輸入等。這些方法在不同程度上有效的提高了合金的耐腐蝕性能和釋放氫溫度。

近十年來，對電極合金進行表面修飾改性以提高其耐腐蝕性能、改善其循環(huán)穩(wěn)定性的研究成為熱點。Iwakura C等(Iwakura C,Inoue H,Nohara S,et al.Effects of surface and bulk modifications on electrochemical and physicochemical characteristics of MgNi alloys[J].Journal of Alloys and Compounds,2002,330-332:636-639)研究發(fā)現(xiàn)，利用石墨對MgNi合金進行表面修飾，可以有效提高其放電容量和循環(huán)壽命，Guo ZP等(Guo ZP,Huang ZG,Konstantinov K,et al.Electrochemical hydrogen storage properties of nonstoichiometric amorphous MgNi1+x-carbon composites(x＝0.05-0.3)[J].International Journal of Hydrogen Energy,2006,31(14):2032-2039)采用石墨、碳納米管、 炭黑對非晶MgNi合金進行表面修飾，發(fā)現(xiàn)石墨是其中較好的一種修飾材料，經(jīng)其修飾后電極的性能提升最大。銀是一種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，且導(dǎo)電性能良好的金屬。Pozzo M等(M.Pozzo,D.Alfe,Hydrogen dissociation and diffusion on transition metal(＝Ti,Zr,V,Fe,Ru,Co,Rh,Ni,Pd,Cu,Ag)-doped Mg(0001)surfaces,Int.J.Hydrogen Energy 4(2009)1922-1930.)計算表明合金表面的Ag有利于貯氫合金吸氫，Ag與H幾乎不會成鍵，氫原子在Ag表面擴散十分方便。同時Qian L等(L.Qian,L.Qin,J.Lijun,Properties of hydrogen storage alloy Mg2-x Agx Ni(x＝0.05,0.1,0.5)by hydriding combustion synthesis,J.Alloys Compd.359(2003)128-132)利用氫化燃燒法制備了Mg_2-xAg_xNi(x＝0.05,0.1,0.5)合金，發(fā)現(xiàn)Ag能夠提高合金的吸釋氫動力學(xué)性能。因此Ag是另一種較為理想的表面修飾材料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題

現(xiàn)有技術(shù)的鎂-鎳-鑭系(Mg-Ni-La系)非晶電極合金存在放電容量低，循環(huán)穩(wěn)定性不足的技術(shù)問題。

解決技術(shù)問題的技術(shù)手段

本發(fā)明的目的是提供一種Mg-Ni-La系貯氫電極合金的表面改性方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段來實現(xiàn)：

一種Mg-Ni-La系貯氫電極合金的表面改性方法，其特征在于它包括如下工藝步驟：

(1)將Mg-Ni-La合金按照化學(xué)計量比配料，然后在真空懸浮熔煉爐中熔煉均勻；

(2)將熔煉均勻的合金置于多功能非晶合成設(shè)備中，采用熔體快淬法(淬速為30m/s)制備Mg-Ni-La非晶電極合金；

(3)將氧化石墨在水中超聲分散1小時，加入硝酸銀固體(氧化石墨與硝酸銀固體質(zhì)量比為1：0.1)，繼續(xù)超聲30分鐘，升溫至80～90℃，加入乙二醇(乙二醇與氧化石墨的數(shù)量比為1ml：10mg)回流反應(yīng)2小時，過濾，洗滌，干燥，研磨，得到Ag/石墨烯納米復(fù)合膜(納米銀粒子均勻分散于石墨烯中，納米銀粒子的粒徑10～20納米，石墨烯厚度為0.8～1納米)；

(4)將Mg-Ni-La非晶合金、Ag/石墨烯納米復(fù)合膜、四氫呋喃(THF)和環(huán)己烷(CH)按一定量比(合金：1克，Ag/石墨烯納米復(fù)合膜：0.5克，THF：1～1.5毫升，CH：1～2毫升)混合放置在高能球磨儀中，在真空條件、室溫下球磨60分鐘，合金取出后即可實現(xiàn)對Mg-Ni-La系貯氫電極合金的表面改性處理。

本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)效果

采用本發(fā)明表面改性的Mg-Ni-La非晶電極合金放電容量有了極大提高，同時循環(huán)穩(wěn)定性得到了明顯改善。本發(fā)明所涉及的一種Mg-Ni-La系貯氫電極合金的表面改性方法，將為改善其他貯氫電極合金的綜合性能提供參考依據(jù)。

本發(fā)明提供了以下內(nèi)容：

1.一種鎂-鎳-鑭系貯氫電極合金的表面改性方法，所述方法包括以下步驟：將鎂-鎳-鑭系，即Mg-Ni-La系非晶合金，銀/石墨烯納米復(fù)合膜，四氫呋喃和環(huán)己烷混合，以對鎂-鎳-鑭系貯氫電極合金的表面改性處理，其中合金為0.8-1.5克，優(yōu)選1克；銀/石墨烯納米復(fù)合膜為0.3-0.7克，優(yōu)選0.5克；四氫呋喃為1-1.5ml，并且環(huán)己烷為1-2ml。

2.根據(jù)項1所述的方法，其中如下獲得所述鎂-鎳-鑭系非晶合金：按照所述合金的化學(xué)計量比配料，優(yōu)選按照合金Mg_60-70Ni_25-30La_5-10或(Mg_60-70Ni_25-30)_90-100La_2-10，更優(yōu)選按照合金Mg₆₅Ni₂₇La₈或(Mg₆₅Ni₂₇)₉₅La₅的化學(xué)計量比配料，然后在真空懸浮熔煉爐中熔煉均勻；將熔煉均勻的合金置于多功能非晶合成設(shè)備中，采用熔體快淬法制備Mg-Ni-La非晶電極合金，淬速為25-35m/s，優(yōu)選30m/s。

3.根據(jù)項1或2所述的方法，其中將氧化石墨在水中超聲分散45分鐘-1.5小時，優(yōu)選1小時，加入硝酸銀固體，氧化石墨與硝酸銀固體質(zhì)量比為1:0.05-1:0.15，優(yōu)選1:0.1，繼續(xù)超聲處理15-60分鐘，優(yōu)選30分鐘，升溫至80-90℃，加入乙二醇，乙二醇與氧化石墨的數(shù)量比為1ml:5-15mg，優(yōu)選1ml:10mg，回流反應(yīng)1.5-3小時，優(yōu)選2小時，過濾，洗滌，干燥，研磨，得到銀/石墨烯納米復(fù)合膜，其中納米銀粒子均勻分散于石墨烯中，納米銀粒子的粒徑10-20納米，石墨烯厚度為0.8-1納米。

4.根據(jù)項1至3中任一項所述的方法，其中將Mg-Ni-La非晶合金、銀/石墨烯納米復(fù)合膜、四氫呋喃和環(huán)己烷混合放置在高能球磨儀中，在真空條 件、室溫下球磨45-90分鐘，優(yōu)選60分鐘，對Mg-Ni-La系貯氫電極合金的表面改性處理。

5.根據(jù)項1至4中任一項所述的方法，其中合金為1克，Ag/石墨烯納米復(fù)合膜為0.5g，四氫呋喃為1-1.5ml，環(huán)己烷為1-2ml。

6.根據(jù)項1至5中任一項所述的方法制備的鎂-鎳-鑭系貯氫電極合金。

附圖說明

圖1本發(fā)明中Ag/石墨烯納米復(fù)合膜的XRD譜圖。其中a為石墨烯的譜圖，b為Ag/石墨烯納米復(fù)合膜的譜圖(工藝為實施例1所述)

圖2本發(fā)明中Ag/石墨烯納米復(fù)合膜的TEM譜圖(工藝為實施例1所述)

圖3本發(fā)明方法處理/未處理的Mg-Ni-Nd非晶電極合金SEM譜圖(工藝為實施例1所述)，Mg-Ni-Nd非晶電極合金SEM譜圖a：改性前b：改性后如圖3所示

具體實施方式

提供以下內(nèi)容以便于理解本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于此。

貯氫合金是指具有可逆的吸放氫氣特性的合金。最早問世的貯氫合金是Mg2Cu、Mg2Ni、LaNi5和FeTi等。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了不少具有優(yōu)良性能的合金和氫化物，發(fā)展成稀土系、鈦系、鎂系以及鋯系四大系列。

非晶合金是由超急冷凝固，合金凝固時原子來不及有序排列結(jié)晶，得到的固態(tài)合金是長程無序結(jié)構(gòu)，沒有晶態(tài)合金的晶粒、晶界存在。

銀/石墨烯納米復(fù)合膜是指銀/石墨烯納米復(fù)合材料，其中納米銀粒子均勻分散于石墨烯中，納米銀粒子的粒徑10-20納米，石墨烯厚度為0.8-1納米。具體而言，將氧化石墨在水中超聲分散45分鐘-1.5小時，優(yōu)選1小時，加入硝酸銀固體，氧化石墨與硝酸銀固體質(zhì)量比為1:0.05-1:0.15，優(yōu)選1:0.1，繼續(xù)超聲處理15-60分鐘，優(yōu)選30分鐘，升溫至80-90℃，加入乙二醇，乙二醇與氧化石墨的數(shù)量比為1ml:5-15mg，優(yōu)選1ml:10mg，回流反應(yīng)1.5-3小時，優(yōu)選2小時，過濾，洗滌，干燥，研磨，得到銀/石墨烯納米復(fù)合膜。

表面改性就是指在保持材料或制品原性能的前提下，賦予其表面新的性能，如親水性、生物相容性、抗靜電性能、染色性能等。表面改性技術(shù)則是 采用化學(xué)的、物理的方法改變材料或工件表面的化學(xué)成分或組織結(jié)構(gòu)以提高機器零件或材料性能的一類熱處理技術(shù)。它包括化學(xué)熱處理(滲氮、滲碳、滲金屬等)；表面涂層(低壓等離子噴涂、低壓電弧噴涂、激光重熔復(fù)合等薄膜鍍層、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等)和非金屬涂層技術(shù)等。這些用以強化零件或材料表面的技術(shù)，賦予零件耐高溫、防腐蝕、耐磨損、抗疲勞、防輻射、導(dǎo)電、導(dǎo)磁等各種新的特性。使原來在高速、高溫、高壓、重載、腐蝕介質(zhì)環(huán)境下工作的零件，提高了可靠性、延長了使用壽命，具有很大的經(jīng)濟意義和推廣價值。

Mg-Ni-La貯氫合金屬于中溫型貯氫合金，吸放氫動力學(xué)性能差，但由于其貯氫大，重量輕，資源豐富，價格合理，被認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ馁A氫合金材料。目前研究方向主要是采用元素替代，表面處理，新制備方法和尋找新的適合于La-Mg-Ni系貯氫合金的電解液配方來解決吸放氫溫度、提高吸放氫速率，以及解決La-Mg-Ni系貯氫合金電極在堿液中的耐腐蝕、循環(huán)壽命短、放電容量衰減快等問題。

下面通過實施例對本發(fā)明進行詳細說明，但本發(fā)明的范圍并不僅限于實施例。

實施例

實施例1

(1)非晶電極合金的制備：按照Mg₆₅Ni₂₇La₈化學(xué)劑量比稱取純度大于99.5％的Mg、Ni、La金屬塊(純度：99.5％，購自西北有色金屬研究院)共100克在真空懸浮熔煉爐(CXZGX-0.1型，上海晨鑫電爐有限公司)中反復(fù)熔煉，取熔煉好的金屬置于多功能非晶合成設(shè)備(LZK-12A型，銅輥表面線速度0-78.5m/s，沈陽多功能真空微晶設(shè)備制造廠)中，采用熔體快淬法(淬速為30m/s)制備Mg₆₅Ni₂₇La₈非晶電極合金。

(2)Ag/石墨烯納米復(fù)合膜的制備：將200mg氧化石墨加入到200ml蒸餾水中，超聲(KQ116型，昆山市超聲儀器有限公司)分散1小時，再向其中加入20mg硝酸銀固體(分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司)，繼續(xù)超聲30分鐘，于85℃水浴條件下加入乙二醇20ml回流反應(yīng)1.5小時，將反應(yīng)物趁熱抽濾，洗滌至濾液為中性后，產(chǎn)物在真空干燥箱(DZF6050型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司)中常溫干燥24h后，取出研磨，得到Ag/石墨烯 納米復(fù)合膜。

(3)改性電極的制備與測試：將Mg-Ni-La非晶合金、Ag/石墨烯納米復(fù)合膜、四氫呋喃(THF)和環(huán)己烷(CH)按一定量比(合金：1克，Ag/石墨烯納米復(fù)合膜：0.5克，THF：1～1.5毫升，CH：1～2毫升)混合放置在高能球磨儀(Emax型,德國萊馳)中，在真空條件、室溫下球磨60分鐘，合金取出后即可實現(xiàn)對Mg-Ni-La系貯氫電極合金的表面改性處理。將改性完成的電極合金粉與鎳粉按1∶4的質(zhì)量比混粉，粘結(jié)劑由2.5wt.％的CMC水溶液和聚四氟乙烯乳液(60％)按1∶2的體積比調(diào)制成，合金粉與粘結(jié)劑的質(zhì)量比為3：2，取泡沫鎳片圓面直徑為20.5mm，將混合粉與粘結(jié)劑的漿料均勻的涂抹在泡沫鎳圓面的兩面上，并盡量使?jié){滲入泡沫鎳的空隙中，涂好后放入干燥箱(DZF6050型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司)，在60℃下干燥8h后取出，放入粉末壓片機壓制，在10MPa的壓力下保持10秒。再用勾焊的方法將銅絲焊接在鎳片上，負極片制備完成；正極片的制備工藝和負極片的相同，不同之處在于貯氫合金粉用氫氧化鎳代替，和鎳粉按9:1的質(zhì)量比混合，其泡沫鎳片的圓面直徑取為25mm。電解液采用的是6mol/L的KOH水溶液和17.5g/L的LiOH水溶液的混合液。實驗采用恒流充放電的方法在BTW2000(Arbin)測試儀上進行。充電電流為100mAh/g，放電電流為50mAh/g，充電時間設(shè)為12小時。充電結(jié)束后靜置10分鐘，然后開始放電，直至電壓降為零伏；再靜置10分鐘，之后再開始充電進入下一個循環(huán)。實驗在室溫下進行，每對電極片測試50個循環(huán)，以測定其活化及循環(huán)性能。整個過程由計算機程序控制，并自動記錄充放電容量等各項數(shù)據(jù)。

如表1所示，經(jīng)表面改性處理的Mg₆₅Ni₂₇La₈合金最大放電容量為816.3mAh/g，經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率為76.48％；而未經(jīng)改性處理的Mg₆₅Ni₂₇La₈合金最大放電容量為580.8mAh/g，經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率為43.06％。比較可發(fā)現(xiàn)，經(jīng)該方法對合金進行表面改性后，最大放電容量提高了235.5mAh/g；經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率提高了33.42％。

表1Mg₆₅Ni₂₇La₈樣品改性前后的最大放電容量(C_max),50循環(huán)后的放電容量(C₅₀)和容量保持率(C_R)對比

實施例2

(1)非晶電極合金的制備同實施例1。本次制備的非晶電極合金化學(xué)計量比為(Mg₆₅Ni₂₇)₉₅La₅合金(淬速為30m/s)。

(2)Ag/石墨烯納米復(fù)合膜的制備同實施例1。

(3)改性電極的制備與測試同實施例1。如表2所示，經(jīng)表面改性處理的(Mg₆₅Ni₂₇)₉₅La₅合金最大放電容量為557.6mAh/g，經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率為76.84％；而未經(jīng)改性處理的(Mg₆₅Ni₂₇)₉₅La₅合金最大放電容量為368.4mAh/g，經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率為43.48％。比較可發(fā)現(xiàn)，經(jīng)該方法對合金進行表面改性后，最大放電容量提高了189.2mAh/g；經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率提高了33.36％。

表2(Mg₆₅Ni₂₇)₉₅La₅樣品改性前后的最大放電容量(C_max),50循環(huán)后的放電容量(C₅₀)和容量保持率(C_R)對比

比較例

單獨采用銀對合金表面進行改性處理及實驗結(jié)果

(1)非晶電極合金的制備：按照Mg₆₅Ni₂₇La₈化學(xué)劑量比稱取純度大于99.5％的Mg、Ni、La金屬塊(純度：99.5％，購自西北有色金屬研究院)共100克在真空懸浮熔煉爐(CXZGX-0.1型，上海晨鑫電爐有限公司)中反復(fù)熔煉，取熔煉好的金屬置于多功能非晶合成設(shè)備(LZK-12A型，銅輥表面線速度0-78.5m/s，沈陽多功能真空微晶設(shè)備制造廠)中，采用熔體快淬法(淬速為30m/s)制備Mg₆₅Ni₂₇La₈非晶電極合金。

(2)將制得的Mg65Ni27La8非晶電極合金放置在高能球磨儀(Emax型,德 國萊馳)中，在真空條件、室溫下球磨10分鐘,取出10克合金粉,計算出合金粉中Mg的物質(zhì)的量(0.15摩爾)；配制0.125mol/L的AgNo₃溶液,按Ag/Mg摩爾比為1/10的比例計算出AgNo₃的含量(0.015摩爾),將配制好的AgNo3溶液緩慢滴入到合金粉的懸濁液中,并不斷攪拌,使其充分反應(yīng)；待充分反應(yīng)沉淀一段時間(優(yōu)選60分鐘)后,進行洗滌和真空干燥后即可實現(xiàn)對Mg-Ni-La系貯氫電極合金的表面的Ag改性處理。

(3)將改性完成的電極合金粉與鎳粉按1∶4的質(zhì)量比混粉，粘結(jié)劑由2.5wt.％的CMC水溶液和聚四氟乙烯乳液(60％)按1∶2的體積比調(diào)制成，合金粉與粘結(jié)劑的質(zhì)量比為3：2，取泡沫鎳片圓面直徑為20.5mm，將混合粉與粘結(jié)劑的漿料均勻的涂抹在泡沫鎳圓面的兩面上，并盡量使?jié){滲入泡沫鎳的空隙中，涂好后放入干燥箱(DZF6050型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司)，在60℃下干燥8h后取出，放入粉末壓片機壓制，在10MPa的壓力下保持10秒。再用勾焊的方法將銅絲焊接在鎳片上，負極片制備完成；正極片的制備工藝和負極片的相同，不同之處在于貯氫合金粉用氫氧化鎳代替，和鎳粉按9:1的質(zhì)量比混合，其泡沫鎳片的圓面直徑取為25mm。電解液采用的是6mol/L的KOH水溶液和17.5g/L的LiOH水溶液的混合液。實驗采用恒流充放電的方法在BTW2000(Arbin)測試儀上進行。充電電流為100mAh/g，放電電流為50mAh/g，充電時間設(shè)為12小時。充電結(jié)束后靜置10分鐘，然后開始放電，直至電壓降為零伏；再靜置10分鐘，之后再開始充電進入下一個循環(huán)。實驗在室溫下進行，每對電極片測試50個循環(huán)，以測定其活化及循環(huán)性能。整個過程由計算機程序控制，并自動記錄充放電容量等各項數(shù)據(jù)。

如表1所示，經(jīng)銀表面改性處理的Mg₆₅Ni₂₇La₈合金最大放電容量為601.4mAh/g，經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率為45.69％；而未經(jīng)改性處理的Mg₆₅Ni₂₇La₈合金最大放電容量為580.8mAh/g，經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率為43.06％。比較可發(fā)現(xiàn)，經(jīng)該方法對合金進行表面改性后，最大放電容量提高了20.6mAh/g；經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率提高了2.63％。

表1Mg₆₅Ni₂₇La₈樣品銀改性前后的最大放電容量(C_max),50循環(huán)后的放電容量(C₅₀)和容量保持率(C_R)對比

單獨采用石墨烯對合金表面進行改性處理及實驗結(jié)果

(1)非晶電極合金的制備：按照Mg₆₅Ni₂₇La₈化學(xué)劑量比稱取純度大于99.5％的Mg、Ni、La金屬塊(純度：99.5％，購自西北有色金屬研究院)共100克在真空懸浮熔煉爐(CXZGX-0.1型，上海晨鑫電爐有限公司)中反復(fù)熔煉，取熔煉好的金屬置于多功能非晶合成設(shè)備(LZK-12A型，銅輥表面線速度0-78.5m/s，沈陽多功能真空微晶設(shè)備制造廠)中，采用熔體快淬法(淬速為30m/s)制備Mg₆₅Ni₂₇La₈非晶電極合金。

(2)石墨烯納米膜的制備：將200mg氧化石墨加入到200ml蒸餾水中，超聲(KQ116型，昆山市超聲儀器有限公司)分散1小時，于85℃水浴條件下加入乙二醇20ml回流反應(yīng)1.5小時，將反應(yīng)物趁熱抽濾，洗滌至濾液為中性后，產(chǎn)物在真空干燥箱(DZF6050型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司)中常溫干燥24h后，取出研磨，得到石墨烯納米膜。

(3)改性電極的制備與測試：將Mg-Ni-La非晶合金、石墨烯納米膜按一定量比(合金：1克，石墨烯納米膜：0.1克，)混合放置在高能球磨儀(Emax型,德國萊馳)中，在真空條件、室溫下球磨60分鐘，合金取出后即可實現(xiàn)對Mg-Ni-La系貯氫電極合金的石墨烯表面改性處理。將改性完成的電極合金粉與鎳粉按1∶4的質(zhì)量比混粉，粘結(jié)劑由2.5wt.％的CMC水溶液和聚四氟乙烯乳液(60％)按1∶2的體積比調(diào)制成，合金粉與粘結(jié)劑的質(zhì)量比為3：2，取泡沫鎳片圓面直徑為20.5mm，將混合粉與粘結(jié)劑的漿料均勻的涂抹在泡沫鎳圓面的兩面上，并盡量使?jié){滲入泡沫鎳的空隙中，涂好后放入干燥箱(DZF6050型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司)，在60℃下干燥8h后取出，放入粉末壓片機壓制，在10MPa的壓力下保持10秒。再用勾焊的方法將銅絲焊接在鎳片上，負極片制備完成；正極片的制備工藝和負極片的相同，不同之處在于貯氫合金粉用氫氧化鎳代替，和鎳粉按9:1的質(zhì)量比混合，其泡沫鎳片的圓面直徑取為25mm。電解液采用的是6mol/L的KOH水溶液和17.5g/L的LiOH水溶液的混合液。實驗采用恒流充放電的方法在BTW2000(Arbin)測試儀上進行。充電電流為100mAh/g，放電電流為50mAh/g，充電時間設(shè)為12小時。充電結(jié)束后靜置10分鐘，然后開始放電， 直至電壓降為零伏；再靜置10分鐘，之后再開始充電進入下一個循環(huán)。實驗在室溫下進行，每對電極片測試50個循環(huán)，以測定其活化及循環(huán)性能。整個過程由計算機程序控制，并自動記錄充放電容量等各項數(shù)據(jù)。

如表2所示，經(jīng)石墨烯表面改性處理的Mg₆₅Ni₂₇La₈合金最大放電容量為753.2mAh/g，經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率為60.75％；而未經(jīng)改性處理的Mg₆₅Ni₂₇La₈合金最大放電容量為580.8mAh/g，經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率為43.06％。比較可發(fā)現(xiàn)，經(jīng)該方法對合金進行表面改性后，最大放電容量提高了172.4mAh/g；經(jīng)50個循環(huán)后容量保持率提高了17.69％。

表2Mg₆₅Ni₂₇La₈樣品石墨烯改性前后的最大放電容量(C_max),50循環(huán)后的放電容量(C₅₀)和容量保持率(C_R)對比

通過比較實施例1與比較例的結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法得到的鎂-鎳-鑭系貯氫電極合金顯著好于單獨的銀或石墨烯表面改性處理的合金，并且銀或石墨烯表面改性處理在最大放電容量(C_max),50循環(huán)后的放電容量(C₅₀)和容量保持率(C_R)上有協(xié)同效果。