熔盐电脱氧法制备LaNi5

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金属储氢材料LaNi5可用于电能、机械能、热能和化学能的转换和贮存,具有广泛的应用领域。现有的制备储氢材料的工艺存在工艺复杂、能耗大、对环境要求高、污染环境等缺点。本文采用FFC Cambridge Process法,亦称熔盐电脱氧法直接制备储氢材料LaNi5。熔盐电脱氧法是一种新颖的、绿色环保的生产工艺,该方法具有工艺简单、易于对氧化物进行前处理、易于进行微量组分的掺杂等优点。本文中采用了共沉淀法和机械球磨法两种方法制备阴极片,考察了制备阴极片的分解温度、烧结温度、烧结时间、烧结方式对片体微观结构和物质相的影响及电脱氧结果的影响;电脱氧反应过程中,考察了电压施加方式及施加电压的大小对电脱氧结果的影响。实验结果表明:以La2O3和NiO或La(NO3)3和Ni(NO3)3为原料,采用熔盐电脱氧法制备储氢材料LaNi5是可行的。阴极片制备条件为:成形压力为10MPa,1200℃烧结2h。熔盐电解条件为:以石墨棒为阳极,CaCl2-NaCl为熔盐电解质,电解温度为800℃,工作电压范围3.2V~5.0V;经1200℃烧结的阴极片物相组成为La3Ni2O7和La2NiO4,微波烧结获得La2NiO4相,阴极中La3Ni2O7和La2NiO4相组成是以镧镍氧化物为原料电脱氧电解法成功制备LaNi5的重要因素;熔盐电脱氧过程中,工作电压从3.2V逐渐增加至5.0V的施加方式可以强化熔盐电脱氧过程,在较短的电解时间内获得LaNi5合金。
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