[发明专利]一种高温Ni－MH动力电池用Ni(OH)2正极活性物质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够提高Ni-MH电池高温充电效率的Ni(OH)₂正极配方及其制备方法。主要特点在于复合添加多种能够提高Ni(OH)₂正极高温充电效率的添加剂，极大地提高了Ni-MH电池Ni(OH)₂正极在高温环境下的充电效率。

背景技术

汽车工业的飞速发展面临着严重的石油危机和环境污染。石油直接决定着国家的经济命脉。然而预计到2010年，我国仅轿车消耗的石油将突破1.1亿吨，而我国年自产石油仅1.7～1.8亿吨。如果按照这个速度发展，不出50年我国所有已经探明的石油蕴藏将宣告枯竭。另一方面，燃油交通所带来的环境污染是十分严重的。汽车尾气中的温室气体使得全球变暖日益严重，各种有害气体随时威胁着人们的健康，汽车尾气已经成为最主要的环境污染源之一。解决这一问题的重要途径是大力发展电动汽车，目前电动汽车的动力之源——电池是制约其发展的最主要的瓶颈技术之一。镍氢电池以其优异的综合性能成为目前电动汽车最主要的动力之源。电动车用电池本身要承受非常严酷的高温环境，加之镍氢电池高倍率冲放电自身生热，会使得电池温度升高。这就对电池的高温性能提出了更高的要求。普通商业化的氢氧化镍在高温环境下，由于析氧副反应的发生使得其充电效率严重下降，这在一定程度上阻碍了镍氢电池在电动汽车中的应用。

目前提高镍氢电池氢氧化镍正极高温充电效率，主要采取的思路有两个方面，其一是提高氢氧化镍自身在高温环境下的可充性，二是通过提高高温环境下析氧副反应的电位抑制副反应的发生，进而提高氢氧化镍高温充电效率。对后者而言，目前普遍采用的措施是在制作正极的过程中机械添加能够提高Ni(OH)₂正极高温析氧反应电位的某种物质，抑制副反应的发生进而提高电极高温充电效率。也有在合成的过程中添加Y、Zn、Lu元素或表面包覆这些元素的方法。但是单一添加某种元素或者以一种元素为主，另一种只添加极少量的作法，对镍氢电池氢氧化镍正极的高温充电效率提高非常有限，加之各元素的作用机理不同我们很难找到非常理想的某一种添加元素。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温Ni-MH动力电池用Ni(OH)₂正极活性物质，该Ni-MH动力电池用Ni(OH)₂正极活性物质具有较高的高温充电效率。

本发明的再一个目的是提供一种高温Ni-MH动力电池用Ni(OH)₂正极活性物质的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采取以下的技术方案：

一种高温Ni-MH动力电池用Ni(OH)₂正极活性物质，该高温Ni-MH动力电池用Ni(OH)₂正极活性物质是由掺杂相对于Ni(OH)₂的重量的2％Zn和相对于Ni(OH)₂的重量的1.5％Co的Ni(OH)₂粉，和纳米氧化物、稀土氧化物，以及相对于上述总重量4.8～5.2％的CoO，混合、湿磨、烘干制成，其中，纳米氧化物和稀土氧化物占已经掺杂2wt％Zn和1.5wt％Co的Ni(OH)₂粉和纳米氧化物、稀土氧化物的总重量的1％～2.5％，纳米氧化物选自纳米TiO₂、纳米MnO₂和纳米CaO中的一种或两种；稀土氧化物为Y₂O₃、Lu₂O₃、Er₂O₃、Yb₂O₃、La₂O₃、Tb₄O₇和Tm₂O₃中的一种或几种，纳米氧化物和稀土氧化物的重量比为1～2.5∶1～4。

上述纳米TiO₂、纳米MnO₂和纳米CaO均为南京海泰纳米材料有限公司的产品，粒径均为10～50nm。

在上述的高温Ni-MH动力电池用Ni(OH)₂正极活性物质中，所述的纳米氧化物为一种纳米氧化物，稀土氧化物也为一种稀土氧化物；纳米氧化物和稀土氧化物的重量比为1～2∶1～1.5。