[发明专利]一种多孔镍的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及多孔金属制备技术领域，尤其涉及一种多孔镍的制备方法及其应用。所述方法包括如下步骤：将沸点低于金属镍的纯金属和金属镍放入真空炉，在真空条件下进行冶炼，得到镍合金；将温度继续增加到所述纯金属的沸点以上保温，完成后冷却，即得多孔镍。本发明的方法能够实现将镍合金的制备与多孔镍的制备一体化，使在镍合金的制备与多孔镍的制备能够在同一设备上完成，从而简化了工艺及所需设备，缩短了多孔镍的制备时间，有效降低了多孔镍的制备成本。另外，本发明制备多孔镍的方法中，蒸发出的低沸点金属，可以被直接回收利用，避免浪费，这部分金属可以多次利用，增加材料的利用率。

技术领域

本发明涉及多孔金属制备技术领域，尤其涉及一种多孔镍的制备方法及其应用。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

多孔镍作为一种优异的多孔金属材料，具有高的比表面积、大的孔隙率，还具有相对密度低、电磁屏蔽能力强、消音效果好、质量轻、渗透性好等优点。此外，多孔镍保留了金属镍在力学、机械强度、化学等方面的优良性能。

目前，制备多孔镍的工艺有：模板法、去合金法、电沉积法、聚苯乙烯球或聚甲基丙烯酸甲酯球模板法。去合金法需要先高温形成合金，冷却到室温后，加入酸或碱去合金容易产生环境污染。此外，产物存在于溶液中，不易提取，纯度较低；模板法制备多孔金属需要制备模板，组装模板、沉积金属和脱模板；电沉积法会消耗电能。综上所述，现有的多孔镍制备方法存在工艺复杂、反应条件苛刻或者制备的多孔镍开孔率低、纯度受影响、孔径不均匀的问题。

发明内容

针对上述的问题，本发明提出一种多孔镍的制备方法及其应用，该方法将镍合金的制备与多孔镍的制备一体化，从而简化了工艺及所需设备，缩短了多孔镍的制备时间，有效降低了多孔镍的制备成本。

本发明第一目的，是提供一种多孔镍的制备方法。

本发明第二目的，是提供所述多孔镍的制备方法的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术手段为：

首先，本发明公开一种多孔镍的制备方法，包括如下步骤：将沸点低于金属镍的纯金属和金属镍在真空条件下进行冶炼，得到镍合金；将温度继续增加到所述纯金属的沸点以上保温，完成后冷却，即得多孔镍。

进一步地，所述纯金属包括镁、锌、锑、镉中的一种或两种以上的混合物。

进一步地，所述冶炼的温度为650-800℃，时间为2-10h。该温度区间可以保证金属镍和低熔沸点金属互熔形成合金，并且在真空条件下，较低的熔化温度也有助于提高材料的利用率和产物的纯度。

进一步地，所述保温温度为850-1200℃，时间为0.2-5h。该温度区间不仅能满足将非镍组分蒸发掉的要求，还能避免产物多孔镍熔化，导致产物孔堵塞的现象。

进一步地，所述真空条件的真空度等于或小于10Pa。

进一步地，所述沸点低于金属镍的纯金属和金属镍的比例为2:1～1:5。

最后，本发明公开所述多孔镍的制备方法得到的多孔镍在储能领域中的应用；优选为电池制备中的应用。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

(1)本发明的方法能够实现将镍合金的制备与多孔镍的制备一体化，使在镍合金的制备与多孔镍的制备能够在同一设备上完成，从而简化了工艺及所需设备，缩短了多孔镍的制备时间，有效降低了多孔镍的制备成本。

(2)镍合金与多孔镍的一体化制备可以有效地避免金属的氧化，提高产物多孔镍的纯度。