[发明专利]一种碱性二次电池正极材料中氢氧化亚镍及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于碱性二次电池材料技术领域，特别是涉及一种碱性二次电池正极材料中氢氧化亚镍的制备方法。

背景技术

近些年来，随着电动汽车及移动通讯的发展，人们对电池的高功率性能、高温性能及高电池容量等综合性能也提出了越来越高的要求。作为碱性二次电池，氢氧化亚镍已广泛应用于其正极材料中，如镍氢电池、镍镉电池、镍锌电池等。目前公认的能够提高电池高温性能的方法是在电池活性物质中添加三氧化二钇等物质或在掺杂钴、锌或镉等元素、平均粒径为20μm左右的球形氢氧化亚镍颗粒表面包覆一层氢氧化钇，以此来提高电池正极的析氧电位。但是由于三氧化二钇和氢氧化钇都是不导电的非活性物质，因此加入这些物质后降低了电池的高容量和高功率性能。采用纳米氢氧化亚镍因其具有非常高的比表面而使制成的电池具有优异的高功率性能。但是由于纳米材料易于团聚、成本高昂、在电池充放循环过程中容易粉化而不能广泛应用于碱性二次电池正极材料。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的问题，而提供了既可提高电池高温性能的同时，又可提高电池容量和功率性能的一种碱性二次电池正极材料中氢氧化亚镍的制备方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采用的技术方案是：

一种碱性二次电池正极材料中氢氧化亚镍的制备方法，其特点是：包括以下制备过程：

1)将容器中80～120℃的镍盐、钴盐、锌盐的混合溶液与60～120℃的尿素溶液混合后稀释，温度保持至90～120℃，维持0.5～5小时形成反应体系；

2)将80～120℃的钇盐溶液倒入反应体系中，混合后温度保持至90～120℃，继续反应0.5～5小时，收集固体生成物，抽滤、洗涤并烘干成亚微米颗粒；

其中：镍盐、钴盐、锌盐质量比为20～80∶1～5∶2～5；

尿素与镍盐+钴盐+锌盐质量比为1∶1～5；

钇盐与尿素+镍盐+钴盐+锌盐质量比为1∶10～15。

本发明还可以采用如下技术措施来实现：

一种碱性二次电池正极材料中氢氧化亚镍的制备方法，其特点是：所述镍盐、钴盐、锌盐、钇盐为硫酸盐、硝酸盐或氯化物。

一种碱性二次电池正极材料中氢氧化亚镍的制备方法，其特点是：所述硫酸盐包括硫酸镍、硫酸钴、硫酸锌。

一种碱性二次电池正极材料中氢氧化亚镍的制备方法，其特点是：所述氢氧化亚镍颗粒内部Ni²⁺由Co²⁺、Zn²⁺和Y³⁺部分取代，颗粒表面由氢氧化钇包覆。

一种碱性二次电池正极材料中氢氧化亚镍的制备方法，其特点是：所述Ni²⁺和Co²⁺的摩尔比为5∶0.05～5∶1，Ni²⁺和Zn²⁺的摩尔比为5∶0.1～5∶2，Ni²⁺和Y³⁺的摩尔比为5∶0.1～5∶2。

一种碱性二次电池正极材料中氢氧化亚镍的制备方法，其特点是：所述反应中镍元素和尿素的摩尔比为1∶2～1∶5。

一种碱性二次电池正极材料中氢氧化亚镍的制备方法，其特点是：所述容器为反应釜。

本发明具有的优点和积极效果是：在提高电池高温性能的同时使电池的高功率性能得以提高。此外，由于该材料粒径处于亚微米级，既避免了纳米材料易于粉化的问题，又可以填充正极材料中球形氢氧化亚镍颗粒之间的空隙使电池的容量得到提高，大大提高了电池的综合性能。

附图说明

图1是本发明实施例氢氧化亚镍颗粒放大2000倍SEM图像；

图2是本发明实施例氢氧化亚镍颗粒放大10000倍SEM图像；

图3是本发明比较例中普通球形氢氧化亚镍颗粒放大2000倍SEM图像；

图4是本发明比较例中普通球形氢氧化亚镍颗粒放大10000倍SEM图像。

具体实施方式

为能进一步说明本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参照图1-图4：

实施例：