[发明专利]纳米团簇二价氧化银正极材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于动力电池用正极材料技术领域，特别是涉及一种纳米团簇二 价氧化银正极材料的制备方法。

背景技术

二价氧化银(AgO)正极材料具有优异的倍率性能、较高的比容量和卓 越的稳定性，是理想的推进动力电池正极材料，广泛应用于铝银电池、锌银 电池和锂银电池等军用推进动力电池中。二价氧化银正极材料的形貌、纯度 直接影响其电化学性能，而二价氧化银正极材料的电化学性能是上述动力电 池性能的决定性因素。

目前公知的二价氧化银正极材料的制备上主要偏向多孔二价氧化银正极 材料和尖刺状二价氧化银正极材料。其中多孔二价氧化银正极材料通常先把 普通银粉氧化成一价氧化银或二价氧化银正极材料，然后通过电化学还原法 制备出大孔银粉，把洗涤、干燥后的大孔银粉压片，并和镍片构成电解槽， 在碱性溶液中进行电化学氧化，经洗涤、干燥得到多孔二价氧化银正极材料， 该方法仅在提高反应离子迁移速度上有一定作用，而对放电时法拉第反应则 无帮助，难以提高电化学特性；尖刺状二价氧化银正极材料通常采用两步法， 先将银粉在诱导剂中进行诱导剂附着，然后在把附着后银粉压制成片，在碱 性溶液中进行电化学氧化，经洗涤、干燥得到尖刺状二价氧化银正极材料， 该方法制成的材料电化学性能比较优异，但制备过程比较复杂，且会有诱导 剂的残留。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种电性能优异、工艺简 单、不含其他残留物的纳米团簇二价氧化银正极材料的制备方法。

本发明包括如下技术方案：

纳米团簇二价氧化银正极材料的制备方法，其特点是：包括将银粉压制成 银片，银片在碱性溶液中进行电化学脉冲氧化后，洗涤、干燥，即完成纳米 团簇二价氧化银正极材料的制备过程。

本发明还可以采用如下技术措施：

所述银片为在真空干燥箱中将干燥、过筛后的银粉压制而成；所述电化 学脉冲氧化为：⑴选择尺寸略大于银片尺寸的不锈钢片放置在银片的两侧， 将银片和不锈钢片一并放置在碱溶液中；⑵将银片连接在脉冲发生器的正极， 不锈钢片连接在脉冲发生器的负极，采用充电电流密度为8mA/cm²-4mA/cm²， 放电电流密度为4mA/cm²-2mA/cm²，脉冲频率为10Hz-50Hz，放电电化学氧 化20-32小时后取出；所述洗涤为用蒸馏水将电化学脉冲氧化后的银片洗涤 至中性，所述干燥为真空干燥；制成的纳米团簇二价氧化银正极材料为纳米 晶粒尺寸长度在500纳米，团簇尺寸为5微米的多晶态纳米团簇二价氧化银 正极材料。

所述银粉为市售银粉。

所述电化学脉冲氧化所用的脉冲发生器为直流脉冲电源。

所述电化学脉冲氧化所用的碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液或氢 氧化钾溶液。

本发明具有的优点和积极效果：

1、本发明采用电化学脉冲氧化法，通过调节脉冲频率，控制二价氧化银 正极材料的生长形貌，制备出由氧化银纳米粒子组成的团簇形成的二价氧化 银正极材料，其中纳米粒子的尺寸在500纳米左右，团簇的尺寸在5微米左 右，团簇与团簇间具有较大的孔隙，便于离子迁移，尺寸分布均匀，产品纯 度高，纳米团簇具有较多的电化学活性位点，电化学活性高，具有优异的放 电倍率、非常低的电极极化和特别高的电化学利用率，具有优异的电性能， 并且制备过程简单，不含其它物质残留。

2、本发明制成的纳米团簇二价氧化银正极材料用在铝银电池和锌银电池 等电池中，具有优异的放电倍率、非常低的电极极化和特别高的电化学利用 率，电池具有优异的电性能。

附图说明

图1是本发明制备的纳米团簇二价氧化银正极材料X-射线衍射图；

图2是本发明制备的纳米团簇二价氧化银正极材料扫描电镜照片；

图3是本发明制备的纳米团簇二价氧化银正极材料电性能曲线图。

具体实施方式

为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例详细 说明如下。

纳米团簇二价氧化银正极材料的制备方法，其特点是：包括将银粉压制成 银片，银片在碱性溶液中进行电化学脉冲氧化后，洗涤、干燥，即完成纳米 团簇二价氧化银正极材料的制备过程。