球磨时间对石墨烯复合材料电化学性能的影响

摘要

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学工作站等手段研究了球磨时间(0~60 min)对石墨烯/La_(15)Fe_(2)Ni_(71)Mn_(6)B_(2)Al_(2)复合材料微观结构和电化学性能的影响。结果表明,球磨时间为0~60 min制备的石墨烯复合储氢合金都主要由La_(3)Ni_(13)B_(2)、(Fe,Ni)、LaNi_(5)相组成,其中LaNi5相的晶胞体积会随着球磨时间的增加而减小。随着球磨时间从0 min增加至60 min,石墨烯复合储氢合金的电荷转移电阻先减小后增大、交换电流密度先增大后减小、氢扩散系数和荷电保持率先增加后减小,在球磨时间为40 min时取得电荷转移电阻最小值,交换电流密度、氢扩散系数和荷电保持率最大值。此外,在相同循环次数下球磨时间为40 min制备的石墨烯复合储氢合金具有相对较高的放电比容量。适宜的石墨烯/La_(15)Fe_(2)Ni_(71)Mn_(6)B_(2)Al_(2)复合材料的球磨时间为40 min,此时氢扩散系数和荷电保持率分别为1.259×10^(-8)cm^(2)/s和97.62%,具有较好的电化学性能,这主要与此时复合材料粉末颗粒较为细小、均匀且结晶度较高等有关。