[发明专利]镍氢氧化体、正极材料、碱性电池和镍氢氧化体的制造方法

说明书

本公开的镍氢氧化体是通过多层镍氢氧化物层(101)层叠而形成的。各个镍氢氧化物层(101)包含Ni²⁺和OH^‑。多层镍氢氧化物层(101)中的至少一层还包含多原子阴离子。多原子阴离子包含既不是SO₄^2‑也不是CO₃^2‑的阴离子。

技术领域

本公开涉及一种镍氢氧化体、正极材料、碱性电池和镍氢氧化体的制造方法。

背景技术

日本专利公开2010-153261号公报公开了一种镍氢电池。

发明内容

电池的工作电压是正极材料的工作电位与负极材料的工作电位之差。例如，需要根据电池的用途等来调整电池的工作电压。以往，作为碱性电池的正极材料，使用氢氧化镍(Ni(OH)₂)。

本公开的目的是控制镍氢氧化体的工作电位。

以下，说明本公开的技术方案及作用效果。不过，本公开的作用机制包含推定。不应根据作用机制的正确与否来限定请求保护的范围。

[1]本公开的镍氢氧化体是通过多层镍氢氧化物层层叠而形成的。各个镍氢氧化物层包含镍离子和氢氧根离子。多层镍氢氧化物层中的至少一层还包含多原子阴离子。多原子阴离子包含既不是硫酸根离子也不是碳酸根离子的阴离子。

一般而言，氢氧化镍(Ni(OH)₂)是采用反应结晶法合成的。反应结晶法中，通过硫酸镍(NiSO₄)水溶液与铵盐水溶液混合，来调制包含镍氨络合物的水溶液。通过向该水溶液中追加氢氧化钠(NaOH)水溶液，来生成氢氧化镍的沉淀。合成时，可使用碳酸钠(Na₂CO₃)等作为pH调整剂。

氢氧化镍是层状化合物。氢氧化镍是通过包含镍离子(Ni²⁺)和氢氧根离子(OH-)的镍氢氧化物层层叠而形成的。认为镍氢氧化物层具有正电荷。认为负责电荷补偿的阴离子(以下也记为“层间阴离子”)被夹在镍氢氧化物层的层间。在层间也可能夹入不带电荷的水(H₂O)等。

负责电荷补偿的层间阴离子可以是源自原料等的多原子阴离子。本公开的“多原子阴离子”表示由2个以上原子构成的阴离子(除OH-以外)。源自原料等的多原子阴离子可以是硫酸根离子(SO₄^2-)和碳酸根离子(CO₃^2-)。一部分SO₄^2-和CO₃^2-可以不成为层间阴离子，而是取代镍氢氧化物层的OH^-。即，SO₄^2-和CO₃^2-可以嵌入到镍氢氧化物层的结构内。

本公开的镍氢氧化体中，镍氢氧化物层的部分OH^-被既不是SO₄^2-也不是CO₃^2-的多原子阴离子取代。以下，“既不是SO₄^2-也不是CO₃^2-的多原子阴离子”也记为“特定多原子阴离子”。

认为通过特定多原子阴离子嵌入到镍氢氧化物层的结构内，本公开的镍氢氧化体能够具有与通常的氢氧化镍不同的工作电位。根据本公开的新见解，工作电位根据特定多原子阴离子的种类而变化。因此，认为可以根据特定多原子阴离子的种类来控制工作电位。

[2]多原子阴离子可以包含有机阴离子。

[3]有机阴离子可以包含选自柠檬酸根离子和乙酸根离子中的至少一种。