[發(fā)明專利]一種堿性二次電池用含碳球形氫氧化鎳復(fù)合材料的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201711309100.2
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108054361A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣瑪麗
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波高新區(qū)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;B82Y40/00
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種堿性二次電池用含碳球形氫氧化鎳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)制備多孔納米碳材料

稱取間苯二酚和甲醛混合均勻，再加入去純凈水混合均勻，得到碳源前驅(qū)溶液；稱取正硅酸乙酯和甲醇、純凈水、硫酸混合均勻，得到硅源前驅(qū)溶液，其中，正硅酸乙酯和甲醇、純凈水、硫酸質(zhì)量之比為3:1-2:1-2:0.2-0.3，硫酸濃度為2-3mol/L；然后將上述硅源前驅(qū)溶液和上述碳源前驅(qū)溶液以質(zhì)量比為1：3-5混合均勻，得到碳源-硅源混合溶液；將平均粒徑為200-300納米，微球球壁厚度為30-50納米的中空聚苯乙烯微球干燥，得到膠體晶體；將得到的碳源-硅源混合溶液加入所述膠體晶體混合均勻，然后密封，室溫下放置50-60小時，將制得的產(chǎn)物在90-100℃干燥，然后置于高溫爐中碳化，以0.2-0.3L/分鐘的速度通入氦氣保護，以升溫速率為3-5℃/min升溫至130-150℃，烘干2-3小時，然后升溫至500-600℃保溫4-5小時，在升溫至900-1000℃碳化3-4小時然后通入二氧化碳進行活化，得到多孔納米碳材料；

(2)制備鎳鹽混合溶液

將氯化鎳、硫酸釓、硫酸鈷和去離子水配制成混合溶液，其中鎳離子濃度為1-2mol/L、釓離子濃度為0.05-0.1mol/L、鈷離子濃度為0.03-0.05molg/L；

(3)混合多孔納米碳材料和鎳鹽混合溶液

按多孔納米碳材料在復(fù)合材料當(dāng)中的重量百分比為5-15％的比例，取適量多孔納米碳材料加入到上述鎳鹽混合溶液中，同時加入體積為上述鎳鹽混合溶液體積的1-3％的分散劑，將形成的混合溶液用超聲頻率為30-40KHz、超聲功率5-10W/cm2的超聲波振動50-100分鐘；

(4)反應(yīng)

在所得混合液中加入與鎳鹽的摩爾比為2-3∶1的氫氧化鈉溶液，70-80℃攪拌反應(yīng)3-4小時，將所得沉淀在50-70℃于母液中陳化12-15小時，將得到的沉淀抽濾，用去離子水洗滌至中性，于80-100℃干燥至恒重，即為成品含碳球形氫氧化鎳復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性二次電池用含碳球形氫氧化鎳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述間苯二酚與甲醛之摩爾比為1:3-4，所述間苯二酚-甲醛在碳前驅(qū)溶液中的質(zhì)量分數(shù)為40-50wt％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性二次電池用含碳球形氫氧化鎳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述碳源-硅源混合溶液與膠體晶體的質(zhì)量比為2-3：1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性二次電池用含碳球形氫氧化鎳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述分散劑為丙酮。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性二次電池用含碳球形氫氧化鎳復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述氫氧化鈉溶液與所述鎳鹽的摩爾比為2.4-2.6∶1。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一項所述方法制備的堿性二次電池用含碳球形氫氧化鎳復(fù)合材料。