[發(fā)明專利]一種鋅鎳單液流電池用正極材料及制備和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711106271.5
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN109786677B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴勤志;李先鋒;張華民;宋楊;許鵬程;劉新運;鄭建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院大連化學物理研究所;陜西華銀科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/32
• 分類號: H01M4/32;H01M4/36;H01M4/52;H01M4/58;H01M10/30
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種鋅鎳單液流電池用正極材料，其特征在于：所述正極材料由氧化鎳顆粒和金屬硫化物構(gòu)成，金屬硫化物包覆于氧化鎳顆粒表面；所述金屬硫化物為Zn、Fe、Pb、Cu或Ag中的一種或二種以上的硫化物；

所述正極材料包括如下制備步驟，

將氧化鎳顆粒、水溶性金屬硫化物和有機添加劑混合后超聲分散，加入摩爾濃度為0.05-1mol/L的含金屬離子的溶液，用水熱絡(luò)合反應(yīng)形成溶液或溶膠，反應(yīng)后自然冷卻，用有機溶劑和去離子水分別洗滌、過濾，干燥得到金屬硫化物包覆的氧化鎳正極材料；

有機添加劑為N-聚乙烯吡咯烷酮（PVP），溴化十六烷基三甲胺（CTAB）、聚乙二醇、Nafion或十二烷基磺酸鈉（SDS）中的一種或二種以上；

所述水溶性金屬硫化物為硫化鈉、硫化鉀、硫化銫中的一種或二種以上；

正極材料中氧化鎳質(zhì)量百分含量60 %-90 %，氧化鎳顆粒粒徑在100 nm-1um。

2.一種權(quán)利要求1所述正極材料的制備方法，其特征在于：包括如下制備步驟，

將氧化鎳顆粒、水溶性金屬硫化物和有機添加劑混合后超聲分散，加入摩爾濃度為0.05-1mol/L的含金屬離子的溶液，用水熱絡(luò)合反應(yīng)形成溶液或溶膠，反應(yīng)后自然冷卻，用有機溶劑和去離子水分別洗滌、過濾，干燥得到金屬硫化物包覆的氧化鎳正極材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：水熱絡(luò)合反應(yīng)體系中水溶性金屬硫化物濃度為0.05-1 mol/L；

水熱絡(luò)合反應(yīng)體系中有機添加劑的濃度為0.01-1 mol/L；

水熱絡(luò)合反應(yīng)體系中氧化鎳顆粒的質(zhì)量濃度為 2-5 g/L；

所述水熱絡(luò)合反應(yīng)的溫度為20-60°C，反應(yīng)時間為2-30 h，反應(yīng) pH為3~12。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：反應(yīng) pH為5-6。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：

所述超聲分散的時間為0.5-3 h；

所述含金屬離子溶液的陰離子為醋酸根、硝酸根、Cl^-中的一種或二種以上；金屬為Zn、Fe、Pb、Cu或Ag中的一種或二種以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述洗滌過程中所用的有機溶劑為無水乙醇，丙酮，丁醇或四氯化碳中的一種或二種以上。

7.一種權(quán)利要求1所述正極材料在鋅鎳液流電池中的應(yīng)用。