[發明專利]鈰鈷包覆氫氧化鎳復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410351399.8
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104143638B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 張海艷;周勤儉;甘勝;徐浩;胡志兵;孫卓;覃事彪;張臻;彭紅豐
• 申請（專利權）人: 長沙礦冶研究院有限責任公司;金馳能源材料有限公司
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/36
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司31242
• 代理人: 段迎春

1.一種鈰鈷包覆氫氧化鎳復合材料，其特征在于：所述復合材料為包含內核和外包層核殼型結構，所述內核為球形氫氧化鎳，所述外包層主要為均勻包覆的含鈰和鈷的氫氧化物，所述氫氧化鎳與鈰元素的摩爾比為1∶0.007～0.056，所述氫氧化鎳與鈷元素的摩爾比為1∶0.025～0.125。

2.根據權利要求1所述的鈰鈷包覆氫氧化鎳復合材料，其特征在于：所述復合材料的平均粒徑控制在8～16微米，粉體阻抗在1～6Ω。

3.一種鈰鈷包覆氫氧化鎳復合材料的制備方法，包括以下步驟：將三價鈰鹽和鈷鹽溶解配制成混合鹽溶液，再選擇與所述三價鈰鹽和鈷鹽絡合穩定常數相當的絡合劑先與所述混合鹽溶液混合，得到混合溶液；將所述混合溶液與沉淀劑加入到含球形氫氧化鎳的溶液中進行鈰鈷均勻共沉淀反應，并在球形氫氧化鎳表面形成包覆層，再通過洗滌、烘干、氧化制備得到鈰鈷包覆氫氧化鎳復合材料。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述混合溶液中三價鈰鹽與鈷鹽的摩爾比控制為0.2～0.6∶1。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述絡合劑為乙二胺四乙酸，所述絡合劑與混合溶液中鈰、鈷的總摩爾數之比為0.04～0.30∶1。

6.根據權利要求3～5中任一項所述的制備方法，其特征在于：所述均勻共沉淀反應過程中，反應體系中鈰、鈷元素的總摩爾數與所述球形氫氧化鎳的摩爾比控制為0.04～0.15∶1。

7.根據權利要求3～5中任一項所述的制備方法，其特征在于：所述均勻共沉淀反應過程中，反應的pH值控制在8.0～10.0，反應時的轉速控制在80r/min～160r/min，反應體系的溫度控制在40℃～70℃，反應體系的固體總含量控制在80g/L～150g/L，反應時間為4～10小時。

8.根據權利要求3～5中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述洗滌、烘干主要是指：將均勻共沉淀反應完成后的料漿經過濾后采用常溫下的去離子水洗滌至pH值為7.5～9.5，再在60℃～100℃溫度下烘干。

9.根據權利要求3～5中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述氧化主要包括：將所述洗滌、烘干后的產物加入到氧化反應器中，加入氫氧化鈉溶液并通入氧氣，氫氧化鈉溶液濃度為40wt％～60wt％，氫氧化鈉溶液和球形氫氧化鎳的質量比控制為0.08～0.15∶1，氧氣流量為1.5～4L/min，使球形氫氧化鎳表面形成的包覆層被氧化；再對氧化后的物料用去離子水洗滌至pH值為8.5～10.5，并在80℃～120℃溫度下烘干，即得到鈰鈷包覆氫氧化鎳復合材料。

10.一種如權利要求1或2所述的或者如權利要求3～9中任一項制備方法制得的鈰鈷包覆氫氧化鎳復合材料作為改善鎳氫電池高溫性能的正極儲能材料的應用。