[发明专利]一种β-相氢氧化镍纳米结构的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种β-相氢氧化镍纳米结构的合成方法，属于复杂纳米结构的氢氧化镍，特别是β-相氢氧化镍碱性蓄电池的正极活性材料技术领域。

背景技术

纳米材料为新能源的研究开发提供了重要的新技术手段。纳米材料由于比表面积大、表面能高等特点使之为新能源材料开发提供新材料。氢氧化镍是碱性蓄电池的正极活性物质，显然，作为电极的活性材料纳米化后，表面积增大，电流密度会降低，极化减小，导致电容量增大，从而具有更好的电化学活性。合成β-相氢氧化镍复杂纳米结构无论在学术研究还是在应用方面，均具有重要意义。

经检索，现有技术中有2项关于β相-氢氧化镍专利报道：

(1)“纳米β相球型氢氧化镍制造方法”(申请人：北京科海迈迪生物技术有限责任公司，发明人：李道火；张红兵；张大刚；徐军利；申请号：01109695.0)，该发明报道一种纳米β相球型氢氧化镍制造方法，即通过控制反应液的表面张力系数，提高过饱和反应液中纳米小粒子的稳定性，制备出分散度良好，平均粒度10纳米左右的纳米氢氧化镍粉末。其特征在于选择合适的分散剂。

(2)“纳米β相复合氢氧化镍的工艺”(申请人：北京科海迈迪生物技术有限责任公司，发明人：李道火；张红兵；张大刚；徐军利，申请号：01109693.4)，该发明报道一种纳米β相复合氢氧化镍的工艺，即将分散良好的纳米β相球型或针状氢氧化镍与微米球型氢氧化镍按一定质量比例和一定尺寸比例混合均匀，配制成纳米β相复合氢氧化镍电极材料，用不间断二次成型法成型。其特征在于纳米β相氢氧化镍是球型或针状的，而微米氢氧化镍是球型的，纳米粉与微米粉按一定质量比和一定粒径比配制；本发明的特征还在于二次成型法。

纳米材料的性质与其尺寸、形状以及反应体系是有很大关系的，我们合成出的一种β-相氢氧化镍纳米结构是利用生物分子——L-精氨酸为原料之一参与反应，这为研究其性质和实际应用提供了新的合成方法和新材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便制备β-相氢氧化镍纳米结构的水热合成方法。本发明合成方法中所用原料易得，工艺简便。

本发明提供的一种β-相氢氧化镍纳米结构的合成方法，其特征在于，该方法按如下步骤进行：

(1)以氯化镍(NiCl₂·6H₂O)、L-精氨酸(L-Arginine，C₆H₁₄N₄O₂)为原料，在室温下，配制包括以氯化镍、L-精氨酸的水溶液，其中氯化镍与L-精氨酸的浓度范围为1～2毫摩尔/40毫升，L-精氨酸浓度范围为2～4毫摩尔/40毫升；

(2)将所述混合溶液放置于一个聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内，在200～250℃温度范围加热5～15小时；

(3)将反应后得到的沉淀物用去离子水和无水乙醇交替洗涤，离心分离，洗涤三个循环，然后放入干燥箱中进行干燥3小时，即得到氢氧化镍的纳米结构。

附图说明

图1：(a)为实施例1的扫描电子显微镜照片，

图1：(b)为实施例1的X-射线衍射图。

图2：(a)为实施例2的扫描电子显微镜照片，

图2：(b)为实施例2的场发射扫描电子显微镜照片，

图2：(c)显微镜照片为实施例2的X-射线衍射图。

图3：(a)为实施例3的扫描电子显微镜照片，

图3：(b)为实施例3的场发射扫描电子显微镜照片，

图3：(c)显微镜照片为实施例3的X-射线衍射图。

图4：为实施例4的扫描电子显微镜照片。

图5：(a)为实施例5的扫描电子显微镜照片，

图5：(b)为实施例5的X-射线衍射图。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明进一步加以说明。

实施例1：

——以氯化镍(NiCl₂·6H₂O)、L-精氨酸(L-Arginine，C₆H₁₄N₄O₂)为原料，在室温下，配制包括以氯化镍、L-精氨酸的水溶液，其中氯化镍与L-精氨酸的浓度为1毫摩尔/40毫升，L-精氨酸浓度为2毫摩尔/40毫升。

——将所述混合溶液放置于一个聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内，在200℃温度范围加热5小时。