[發明專利]鎳復合電極材料及制備方法、氫氧化鎳正極及制備方法

在審

• 申請號: 201910278009.1
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN110112381A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 徐松;王明煜;上官恩波;趙梁棟;高效貴;李林;秦彥國;駱力榮;丁紅杰;孫振鋒
• 申請（專利權）人: 河南超力新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/52;H01M4/583;H01M4/26;H01M4/32
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本發明涉及鋅鎳電池技術領域，具體涉及一種鎳復合電極材料及制備方法、氫氧化鎳正極及制備方法。該Ni(OH)₂@rGO復合電極材料的制備方法，包括如下步驟：(1)將氧化石墨烯、可溶性鎳鹽在水中混合均勻得混合液；(2)向步驟(1)得到的混合液中加入堿，調節混合液的pH＝10?12；所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種；(3)向步驟(2)調節pH后的混合液中加入水合肼，在50?90℃下反應0.5?2h，固液分離，所得固體即為Ni(OH)₂@rGO復合電極材料。本發明的Ni(OH)₂@rGO復合電極材料提高了鋅鎳電池的放電容量和循環性能。

技術領域

本發明涉及鋅鎳電池技術領域，具體涉及一種鎳復合電極材料及制備方法、氫氧化鎳正極及制備方法。

背景技術

鋅鎳電池采用鎳材料作為正極材料，常用的鎳材料主要為氫氧化鎳。但是，氫氧化鎳在鋅鎳電池中的比容量一般低于負極鋅材料的比容量。因此，提高氫氧化鎳正極材料的比容量就成為了提高鋅鎳電池電化學性能的重要途徑，其中，常見的手段是對氫氧化鎳材料進行改性。

專利號為201510458308.5的發明專利公開了一種石墨烯基氧化鎳納米復合材料的制備方法。其通過將氧化石墨烯與硫酸鎳混合后，加入氨水進行沉淀并制備膠體，然后與氧化石墨烯混合后進行煅燒，制得納米復合材料。該方法操作較為復雜，而且制得的復合材料適合用于電容器。如何制備一種適合于鋅鎳電池使用的氫氧化鎳復合材料具有重要意義。

發明內容

本發明提供一種Ni(OH)₂@rGO復合電極材料的制備方法，該方法制得的復合材料能夠提高鋅鎳電池放電容量及循環性能。同時還提供一種Ni(OH)₂@rGO復合電極材料，還提供一種氫氧化鎳正極及其制備方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

一種Ni(OH)₂@rGO復合電極材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將氧化石墨烯、可溶性鎳鹽在水中混合均勻得混合液；

(2)向步驟(1)得到的混合液中加入堿，調節混合液的pH＝10-12；所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種；

(3)向步驟(2)調節pH后的混合液中加入水合肼，在50-90℃下反應0.5-2h，固液分離，所得固體即為Ni(OH)₂@rGO復合電極材料。

步驟(1)中氧化石墨烯與可溶性鎳鹽的質量比為1-10:5-200。

步驟(1)中氧化石墨烯與水的質量比為1-10:1000。

步驟(1)中混合均勻為攪拌1-7h。優選的，先將氧化石墨烯加入水中，攪拌0.5-5h，然后加入可溶性鎳鹽，攪拌0.5-2h。

步驟(2)中堿的量以調節pH為10-12為準，一般的，堿與步驟(1)中的氧化石墨烯的質量比為30-105:1-10。

步驟(3)中水合肼的用量為每1-10g氧化石墨烯對應10-50mL水合肼。

步驟(3)中固液分離后進行洗滌，干燥。所述洗滌是用水洗滌至洗滌水呈中性。所述干燥是在50-80℃下干燥0.5-2h。

可溶性鎳鹽為硫酸鎳、硝酸鎳、氯化鎳中的任意一種。

一種采用上述的制備方法制得的Ni(OH)₂@rGO復合電極材料。

一種氫氧化鎳正極，包括正極集流體和設置在正極集流體上的正極材料層，所述正極材料層包括如下重量份的組分：0.8-1.5份的氧化亞鈷、0.5-2份的科琴黑、80-95份的上述的Ni(OH)₂@rGO復合電極材料。