[發明專利]一種堿性二次電池用球形氫氧化鎳材料的制備方法

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• 申請號: 201711309074.3
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107994224A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 蔣瑪麗
• 申請（專利權）人: 寧波高新區錦眾信息科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/52;H01M4/62;H01M10/30;B82Y30/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 俞滌炯

技術領域

本發明涉及堿性二次電池制造領域，尤其涉及一種堿性二次電池用球形氫氧化鎳材料的制備方法。

背景技術

隨著科技的進步，人們對可移動能源的需求越來越強烈，特別是對于純電動交通工具的要求隨著石油及環境危機的加劇而不斷加強。目前能否突破價格低廉、安全、環境友好、性能優越的二次化學電源技術已是制約純電動交通工具發展的瓶頸。

MH/Ni電池是一種以氫氧化鎳材料為正極、金屬氫化物為負極、堿性水溶液為電解液的堿性蓄電池。它具有質量比容量高、可快速充電、無記憶效應、低污染、壽命長等顯著的優點，在電池行業被譽為“綠色電池”。與其他系列電池相比，MH/Ni電池具有更寬的應用領域，它不僅可以作為混合電動汽車、電動車的動力電源，還可以為各種電子產品提供動力。但同時MH/Ni電池目前也還存在一定的問題，其倍率性能還需進一步提高。為了滿足鎳氫動力電池高功率密度的電性能需求，廣大科技工作者對其采用的正極材料Ni(OH)2進行了各種表面改性處理。

發明內容

為克服上述不足，本發明提供一種堿性二次電池用球形氫氧化鎳材料的制備方法，使用該方法制備的球形氫氧化鎳材料，具有良好的倍率性能以及循環穩定性。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的第一個方面是提供一種1.一種堿性二次電池用球形氫氧化鎳材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備摻雜納米氫氧化鎳前軀體

按正己醇與表面活性劑的質量比為2∶1-3的比例，將正己醇與十六烷基三甲基溴化銨混合得混合液1，然后向混合液1中加入烷烴，攪拌均勻得混合液2，其中加入的戊烷的體積與混合液1的體積的比例為2-4∶1，將含有摻雜金屬離子和鎳離子的溶液3加入混合液2中，攪拌得混合溶液4，其中摻雜金屬離子為鈷離子和釓離子，摻雜的鈷離子和釓離子與鎳離子的摩爾比為0.05-0.1：0.01-0.03∶1，向混合溶液4中加入濃度為3-5mol·L^-1的氫氧化鉀溶液，調節混合溶液4的pH值為9-11，然后攪拌80-120分鐘，離心分離將沉淀物分離出來，然后將沉淀物用乙酮洗滌后再用水洗滌至洗滌液呈中性，所得沉淀物在90-130℃下干燥5-10小時，然后在球磨1-2小時，得到球形摻雜納米氫氧化鎳前軀體；

(2)表面金屬化摻雜納米氧化鎳前軀體

將上述球形摻雜納米氫氧化鎳前軀體和水放入反應器中，用氫氧化鈉調整溶液呈PH值為10-12，加入還原劑水合肼，在70-90℃下反應，水合肼的加入量與氫氧化鎳前軀體的質量比為2-8:10，將反應物過濾、洗滌、真空干燥得到表面金屬化后的摻雜納米氧化鎳前軀體。

進一步地，在所述的堿性二次電池用球形氫氧化鎳材料的制備方法中，所述摻雜的鈷離子和釓離子與鎳離子的摩爾比為0.06：0.02∶1。

進一步地，在所述的堿性二次電池用球形氫氧化鎳材料的制備方法中，調節所述混合溶液4的pH值為9.5，然后攪拌85分鐘。

進一步地，在所述的堿性二次電池用球形氫氧化鎳材料的制備方法中，所述球形摻雜納米氫氧化鎳前軀體與水的重量比為1∶3-6。

本發明第二個方面是提供一種上述方法制備的堿性二次電池用球形氫氧化鎳材料。

本發明采用上述技術方案，與現有技術相比，具有如下技術效果：

本發明制備的堿性二次電池用球形氫氧化鎳材料，采用了鈷和稀土元素釓對氫氧化鎳進行濕法摻雜改性的同時，還在球形氫氧化鎳的表面形成一層金屬鎳層，大大提高了其導電性和循環穩定性，因此該材料在用于堿性二次電池時，使得電池具有高的比容量以及較長的使用壽命。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明進行詳細和具體的介紹，以使更好的理解本發明，但是下述實施例并不限制本發明范圍。

實施例1堿性二次電池用球形氫氧化鎳材料的制備

(1)制備摻雜納米氫氧化鎳前軀體