[發明專利]一種優化α-Ni(OH)2

有效

• 申請號: 202010109012.3
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111268748B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 姚金環;李延偉;黃任樞
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C01G53/04
• 分類號: C01G53/04;H01M4/52;H01M10/0525
• 代理公司: 南寧東之智專利代理有限公司 45128
• 代理人: 杜啟杰

本發明公開了一種優化α?Ni(OH)subgt;2/subgt;材料儲鋰性能的方法。以六水合硝酸鎳為鎳源，以尿素為沉淀劑，采用均相沉淀法制備層間含有NOsubgt;3/subgt;supgt;?/supgt;的α?Ni(OH)subgt;2/subgt;材料。將層間含有NOsubgt;3/subgt;supgt;?/supgt;的α?Ni(OH)subgt;2/subgt;材料分別加入到各種鈉化合物溶液中進行陰離子交換，最終獲得層間含有不同陰離子的α?Ni(OH)subgt;2/subgt;材料，即實現α?Ni(OH)subgt;2/subgt;材料儲鋰性能的優化。本發明方法的優點和意義在于通過一種十分簡單的方法調控α?Ni(OH)subgt;2/subgt;材料插層陰離子的種類進而優化α?Ni(OH)subgt;2/subgt;的儲鋰性能，一方面弄清了不同插層陰離子對α?Ni(OH)subgt;2/subgt;儲鋰性能的影響規律，另一方面該發明方法為α?Ni(OH)subgt;2/subgt;材料作為鋰離子電池負極材料的性能優化和提升提供一種新思路。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池負極材料技術領域，具體涉及一種優化α-Ni(OH)₂材料儲鋰性能的方法。

背景技術

在鋰離子電池新型負極材料研究方面，過渡金屬氧化物備受關注，而關于過渡金屬氫氧化物作為鋰離子電池負極材料方面的研究則相對較少。研究發現，氫氧化鎳(Ni(OH)₂)比氧化鎳(NiO)具有更高的理論放電比容量，并且制備過程不需要高溫燒結，因此成本更低且微觀形貌和晶體結構更加豐富，特別是納米Ni(OH)₂在儲鋰過程中伴隨有顯著的贗電容效應，對提高材料的快速充放電能力十分有利。然而，目前關于Ni(OH)₂作為鋰離子電池負極材料的技術研究還沒有引起人們的足夠重視，另外較差的循環穩定性已經成為制約Ni(OH)₂作為鋰離子電池負極材料實際應用的關鍵因素。Ni(OH)₂包括α-Ni(OH)₂和β-Ni(OH)₂兩種相結構，其中α-Ni(OH)₂較β-Ni(OH)₂具有更大的層間距，且層間含有陰離子，不同插層陰離子是否會對α-Ni(OH)₂儲鋰活性和循環穩定性有影響？這一科學與技術問題有待研究。因此，本發明申請提出一種利用插層陰離子調控策略來優化α-Ni(OH)₂材料儲鋰性能的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種優化α-Ni(OH)₂材料儲鋰性能的方法。

具體步驟為：

(1)稱取0.02mol六水合硝酸鎳(Ni(NO₃)₂·6H₂O)，溶于水配制成0.5mol/L的Ni(NO₃)₂溶液；按尿素與六水合硝酸鎳的摩爾比為30:1的比例稱取尿素并配成6mol/L的尿素溶液；將配好的硝酸鎳溶液和尿素溶液混合超聲分散10分鐘，得到均一的混合溶液。

(2)將步驟(1)所得的混合溶液置于恒溫水浴鍋中，在90℃下以350轉/分鐘的轉速攪拌反應5小時，然后將反應得到的懸浮液轉移至干燥箱中，在60℃下陳化12小時，然后進行抽濾、洗滌操作直至濾液呈中性，將濾餅用水分散后放入冰箱中冷凍24小時，然后取出進行冷凍干燥至恒重，制得層間含有NO₃^-的α-Ni(OH)₂材料。