[發明專利]鋅鎳電池負極材料及其制備方法和使用該負極材料的電池

有效

• 申請號: 201710136571.1
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106848315B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 上官恩波;李耀;李林倩;李晶;常照榮;李全民
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: H01M4/583
• 分類號: H01M4/583;H01M4/62;H01M4/36;H01M4/48;H01M4/58;H01M10/30
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司 41107
• 代理人: 于兆惠

1.一種鋅鎳二次電池，包括電池殼體、密封于電池殼體內的極板組和電解液，其中極板組包括正極板、負極板和隔膜，其特征在于：所述的負極板的負極活性材料由一種層狀氫氧化物[Zn_xBi_1-x(OH)₂]·[(A^a-)_y·mH₂O]或層狀氫氧化物[Zn_xBi_1-x(OH)₂]·[(A^a-)_y·mH₂O]與石墨烯組成的復合材料構成，其中A^a-為CO₃^2-或BO₂^-，0.8≥x≥0.4，y>0，m >0，或者層狀氫氧化物[Zn_xBi_1-x(OH)₂]·[(A^a-)_y·mH₂O]為[Zn_0.8Bi_0.2(OH)₂]·[(BO₂^?)_0.15(CO₃^-)_0.05·2H₂O]；所述的層狀氫氧化物[Zn_xBi_1-x(OH)₂]·[(A^a-)_y·mH₂O]為納米棒或類紡錘體結構，其長度為140-220nm，直徑為50-100nm；所述的層狀氫氧化物[Zn_xBi_1-x(OH)₂]·[(A^a-)_y·mH₂O]與石墨烯組成的復合材料中石墨烯的質量百分含量為0.1%-20%。

2.一種權利要求1所述的鋅鎳二次電池負極材料的制備方法，其特征在于層狀氫氧化物[Zn_xBi_1-x(OH)₂]·[(A^a-)_y·mH₂O]負極材料的具體合成步驟為：

（1）將可溶性鉍鹽溶于硝酸溶液中，加入可溶性鋅鹽，其中可溶性鉍鹽與可溶性鋅鹽的投料摩爾比控制為2/3≤Zn/Bi≤4，再加入去離子水配制成摩爾濃度為1.5-2.0mol/L的鋅鉍復合鹽溶液；

（2）將堿性氫氧化物溶于去離子水中配制成摩爾濃度為2-3mol/L的堿性溶液；

（3）在35℃的反應條件下將堿性溶液加入到鋅鉍復合鹽溶液中，持續攪拌直至反應完成后混合液的pH為10；

（4）將混合液轉入水熱反應釜中于130-150℃的條件下水熱反應15-20h，冷卻至室溫后，經過濾、洗滌、干燥得到白色粉末；

（5）將白色粉末轉移到由碳酸鹽或偏硼酸鹽中的一種或多種配制的總摩爾濃度為0.2-0.5mol/L的溶液中，在空氣氣氛下于60-80℃處理4-8 h，再經過濾、洗滌、干燥得到目標產品。