[发明专利]一种锌镍电池的负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锌镍二次电池的负极材料，其特征是以带有功能基团的含碳聚合物、锌前驱体、纳米锌粉、非必需助剂、水为原料，在400-800℃的惰性气氛中采用原位烧结方法制得碳纤维/氧化锌/锌纳米复合材料，其中，该碳纤维/氧化锌/锌纳米复合材料中含纳米锌5-35wt％、氧化锌30-90wt％、纳米碳纤维5-35wt％，再在碳纤维/氧化锌/锌纳米复合材料中加入粘合剂，与去离子水搅拌均匀后涂在集流体上，经烘干、压制后即制得。

2.如权利要求1所述的锌镍二次电池的负极材料，其特征是带有功能基团的含碳聚合物是指表面带有或化学修饰有可与锌纳米前驱体结合的功能基团如羟基、羧基、氨基、酰胺基的含碳聚合物，具体为分子量1000-5000000的带有羟基、羧基、氨基、酰胺基的水溶性聚合物、水稀释型聚合物、水分散型聚合物、乳液型聚合物，包括水性丙烯酸酯聚合物、水性环氧聚合物、水性聚氨酯聚合物、水性聚酯聚合物、水性醇酸聚合物、水性氨基树脂聚合物中的一种或两种。

3.如权利要求1所述的锌镍二次电池的负极材料，其特征是锌前驱体是能溶解在水中的锌盐，为硫酸锌、硝酸锌、氯化锌、醋酸锌、柠檬酸锌、葡萄糖酸锌中的一种或两种。

4.如权利要求1所述的锌镍二次电池的负极材料，其特征是纳米锌粉的平均粒径为1-300nm。

5.如权利要求1所述的锌镍二次电池的负极材料，其特征是非必需助剂为水溶性钙盐、水溶性铋盐、水溶性铝盐、水溶性硅酸盐和水溶性钛酸盐中的1-2种，在碳纤维/氧化锌/锌纳米复合材料中占0-10wt％。

6.如权利要求1所述的锌镍二次电池的负极材料，其特征在于粘合剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇中的2-5种混合物，其中至少含有一种亲水性粘合剂和一种憎水性胶粘剂，亲水性粘合剂包括羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯乳液及丁二烯-苯乙烯橡胶乳液，憎水性胶粘剂包括聚四氟乙烯、全氟共聚物、聚偏氟乙烯。

7.如权利要求1所述的锌镍二次电池的负极材料，其特征在于集流体为锌镍电池负极材料常规用集流体，具体包括泡沫铜、泡沫镍。

8.一种如权利要求1所述的锌镍二次电池的负极材料的制备方法，其特征是在0-200℃条件下，将带有功能基团的含碳聚合物、锌前驱体、纳米锌粉、非必需助剂加入水中搅拌均匀，让锌前驱体和非必需助剂溶解在水中，在0-250℃条件下干燥，然后在400-800℃的惰性气氛中烧结，即制得碳纤维/氧化锌/锌纳米复合材料，复合材料中含纳米锌5-35wt％、氧化锌30-90wt％、纳米碳纤维5-35wt％，再在碳纤维/氧化锌/锌纳米复合材料中加入粘合剂，与去离子水搅拌均匀后涂在集流体上，经烘干、压制成型后即制得锌镍二次电池的负极材料。

9.一种如权利要求1至8任一项的锌镍二次电池的负极材料，作为电动汽车、电动工具的动力电池及太阳能、核能的贮能电池上的应用。