[發明專利]一種氫氧化鎳正極材料的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201911295840.4
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110943221B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 陳云貴;周萬海;朱丁;李金池;何劍;陳輝
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/52;H01M10/30
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 李通

1.一種氫氧化鎳正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將金屬可溶鹽、堿以及氨水采用共沉淀法制備無鈷球形Ni_1-x-yZn_xM_y(OH)₂正極材料；

S2：將無鈷球形Ni_1-x-yZn_xM_y(OH)₂正極材料與硫源可溶鹽溶液混合且進行硫化處理，得到NiS_x包覆的無鈷球形Ni_1-x-yZn_xM_y(OH)₂正極材料；

其中：0≤x≤0.1，0≤y≤0.05，M為金屬可溶鹽中的金屬元素。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述M為Al、Ca、Ba、Ni或Zn的任意一種。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述金屬可溶鹽為M的硫酸鹽、硝酸鹽或氯鹽中的一種或多種的混合物；所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鋰中的一種或多種的混合物，所述氨水的濃度為0～3.0m ol/L。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中先將所述金屬可溶鹽和堿混合，金屬可溶鹽和堿混合的化學計量比為1.8～2.2，混合后的pH＝10～12；步驟S1中共沉淀法中的反應溫度為40～80℃，反應時間為5～24h。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述硫源可溶鹽為硫化鈉、硫脲、硫代丙酰胺或硫代硫酸鈉中的一種或多種的混合物，硫源可溶鹽溶液的濃度為0.1～2mol/L。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中無鈷球形Ni_1-x-yZn_xM_y(OH)₂正極材料與硫源可溶鹽溶液的固液比為1：(5～80)kg/L，所述硫化處理的硫化溫度為60～180℃，硫化時間為1～24h。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述NiS_x為NiS、Ni₄S₃、Ni₃S₂、Ni₃S₄、Ni_0.85S或NiS₂中的一種或多種。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述NiS_x包覆的無鈷球形Ni_1-x-yZn_xM_y(OH)₂正極材料的粒徑為5～30μm，平均粒徑為8～15μm，振實密度為1.8～2.4g/cm³，電導率高于10^–5S/cm。

9.根據權利要求1-8任一項所述的制備方法制備得到的氫氧化鎳正極材料在鎳-金屬氫化物電池、鎳-鐵電池或鎳-鋅電池中的應用。