[發明專利]一種鐵鎳二次電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201810557715.5
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108878990B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 李晶;張慧潔;吳呈軻;上官恩波;傅培瀅;付淑倩;李全民
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: H01M10/30
• 分類號: H01M10/30;H01M4/52;H01M4/62;H01M10/26;H01M10/28
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

1.一種鐵鎳二次電池，包括電池殼及位于電池殼內的電池極板組和電解液，其特征在于：所述電池極板組由泡沫鎳正極板、鋼帶鐵負極板及位于泡沫鎳正極板和鋼帶鐵負極板之間的多層復合隔膜構成；

其泡沫鎳正極板由泡沫鎳基體和正極電極材料構成，其中正極電極材料由正極活性材料、正極導電劑、正極添加劑和正極粘結劑組成，正極活性材料為球形β型氫氧化鎳、覆鈷球形β型氫氧化鎳或Ni-Al-M 三元層狀氫氧化物中的至少兩種，且其中活性材料至少一種經過預氧化處理，所述Ni-Al-M三元層狀氫氧化物中的分子式為[Ni_xAl_（1-x）M_y(OH)₂]·[(A^a-)_z·mH₂O]，其中M為Co、Zn、Ca、Y或Mg，A^a-為OH^?、Cl^-、CO₃^2?、NO₃^?、BO₂^-、MoO₄^2-或WO₄^2-中的至少一種，0.9≥x≥0.6，y0，z0，m 0，所述正極電極材料由75-96.4wt.正極活性材料、3-10wt.%正極導電劑、0.5-10wt.%正極添加劑和0.1-5wt.%正極粘結劑組成，其中正極導電劑為導電碳材料、鎳粉、鈷粉或氧化亞鈷中的至少兩種，正極添加劑為氧化釔、氧化鉺、氫氧化鈣、碳酸鈣、氧化鋅、氟化鈣或鎢酸鈣中的至少一種，正極粘結劑為羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、羧乙基纖維素、聚四氟乙烯或羥丙基甲基纖維素中的至少兩種；

其鋼帶鐵負極板由鍍鎳鋼帶和負極電極材料構成，其中負極電極材料由65-92.9wt.負極材料、5-15wt.%負極導電劑、2-15wt.%負極添加劑和0.1-5wt.%負極粘結劑組成，其中負極活性材料為四氧化三鐵、氧化亞鐵、三氧化二鐵或硫化亞鐵中的至少一種，負極導電劑為導電碳材料、鎳粉、鋅粉、銅粉、鐵粉或亞氧化鈦中的至少兩種，負極粘結劑為羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、聚四氟乙烯或丁苯橡膠中的至少一種；負極添加劑由氧化鋅、硫化鉍、氧化鈰、硫化亞銅、氫氧化銅、氫氧化鐿、氫氧化鋯或氧化鉍中的至少一種與Ni-Al-M三元層狀氫氧化物組成，Ni-Al-M三元層狀氫氧化物中的分子式為[Ni_xAl_（1-x）M_y(OH)₂]·[(A^a-)_z·mH₂O]，其中M為Zn、Cu、Zr或Ce，A^a-為S^2-、BO₂^-、MoO₄^2-或WO₄^2-中的至少一種，0.9≥x≥0.6，y0，z0，m 0；

其復合隔膜由磺化聚丙烯隔膜、氟化聚丙烯隔膜、接枝聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜、尼龍隔膜或丙綸針刺無紡布中的至少兩種構成，其層數為2層以上；

其電解液是由KOH和LiOH組成的總摩爾濃度為4-7mol/L的混合溶液，該電解液中還包含0.5-5wt.%的鎢酸鉀或鎢酸鈉、0.5-5wt.%的偏硼酸鉀或偏硼酸鈉和0.1-2wt.%的氟化鉀或氟化鈉和0.1-5wt.%的硫化鈉或硫化鉀。

2.根據權利要求1所述的鐵鎳二次電池，其特征在于：所述電池極板組為方形疊片結構或圓柱卷繞式結構。