[发明专利]一种Ni-Co碱性二次电池及其电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种Ni-Co碱性二次电池，包括正极、负极和电解液，其特征在于：电池的正极材料为Al代α-Ni(OH)₂，电池的负极材料为α-Co(OH)₂或β-Co(OH)₂，电解质为浓KOH水溶液。

2.根据权利要求1所述的Ni-Co碱性二次电池，其特征在于：所述的Al代α-Ni(OH)₂电极材料，Al³⁺的含量为Ni²⁺和Al³⁺总摩尔数的5～50％。

3.根据权利要求1所述的Ni-Co碱性二次电池，其特征在于：所述的α-Co(OH)₂或β-Co(OH)₂电极材料，其结晶均为六方形纳米片状。

4.根据权利要求1所述的Ni-Co碱性二次电池的负极材料α-Co(OH)₂的制备方法，其特征在于包括步骤：

1)以硫酸钴、硝酸钴或氯化钴为原料，六次甲基四胺或尿素为沉淀剂，同时加入无机盐，并用醇与水的体积比为1∶3～15的混合溶液，配制成钴离子浓度为0.005～5mol/L、六次甲基四胺或尿素的浓度为0.01～10mol/L、无机盐的浓度为0.02～8mol/L的反应液，所述无机盐为硝酸钾、氯化钠或硫酸铵，醇为乙醇、丙醇或丙三醇；

2)在磁力搅拌的条件下，将所述反应液放入水浴锅中，反应温度为50～100℃，反应时间为0.5～5小时，反应结束后停止加热，继续搅拌0.1～10小时，得到绿色α-Co(OH)₂沉淀；

3)将所述α-Co(OH)₂沉淀分别用水和醇洗涤至洗出液的pH值为中性，真空及室温的条件下干燥至恒重，即可得到粉末状α-Co(OH)₂。

5.根据权利要求1所述Ni-Co碱性二次电池的负极材料β-Co(OH)₂的制备方法，其特征在于包括步骤：

1)以硫酸钴、硝酸钴或氯化钴为原料，六次甲基四胺或尿素为沉淀剂，用醇与水的体积比为1∶3～15混合溶液配成钴离子浓度为0.001～6mol/L、六次甲基四胺或尿素的浓度为0.01～10mol/L的反应液，所述醇为乙醇、丙醇或丙三醇；

2)在磁力搅拌的条件下，将所述反应液放入水浴锅中，反应温度为50～100℃，反应时间为0.5～5小时，反应结束后停止加热，继续搅拌0.1～10小时，得到粉红色β-Co(OH)₂沉淀；

3)将所述β-Co(OH)₂沉淀分别用水和醇洗涤至洗出液的pH值为中性，真空及室温的条件下干燥至恒重，即可得到粉末状β-Co(OH)₂。

6.根据权利要求1所述Ni-Co碱性二次电池的正极材料Al代α-Ni(OH)₂的制备方法，其特征在于包括步骤：

1)以硫酸镍、硝酸镍或氯化镍为原料，加入铝离子含量相当于二价镍盐和三价铝盐总摩尔数5～50％的掺杂铝盐，用水配置成镍离子浓度为0.01～8mol/L的反应液；

2)取用量为所述反应溶液中镍离子摩尔数100～300％的氢氧化钠或氢氧化锂，用水溶液配制成氢氧化钠或氢氧化锂浓度为0.05～10mol/L的碱性沉淀剂溶液；

3)在搅拌的条件下，将所述反应液加入到所述的沉淀剂溶液中，控制反应液滴加速度，使得反应体系的pH值保持在7.0～12.0，反应温度为20～70℃，反应结束后停止搅拌，得到绿色沉淀；

4)将所述沉淀及其母液转移至反应釜，填充度为50～90％，水热温度为100～300℃，水热时间为50～150小时，得到Al代α-Ni(OH)₂沉淀；

5)将所述Al代α-Ni(OH)₂沉淀用水洗涤至洗出液的pH值为中性，烘箱中干燥至恒重，干燥温度为50～100℃。

7.根据权利要求6所述Al代α-Ni(OH)₂电极材料的制备方法，其特征在于：所述掺杂铝盐为硝酸铝、硫酸铝或氯化铝。