[发明专利]一种金属/含硫镍复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种金属/含硫镍复合材料的制备方法，其特征在于包括：

至少使阳极、阴极与电镀液共同构建电化学反应体系，其中，所述阴极采用金属丝和/或金属薄片，所述电镀液为至少包含镍盐、携硫剂、缓冲剂和水的混合液；

使所述电化学反应体系通电进行电镀，从而获得内层为金属、外层为含硫镍材料的含金属/含硫镍复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述金属丝或金属薄片的材质包括镍、镍合金、不锈钢、钛合金中的任意一种或两种以上的组合，优选为镍和/或镍合金；

和/或，所述金属丝为长条状，所述金属丝的长径比为1：1～200：1，优选为20：1～100：1；

和/或，所述金属丝的截面形状包括圆形、方形或三角形，优选为圆形；

和/或，所述金属丝的直径为0.1mm～1mm；

和/或，所述金属薄片的厚度为0.1mm～3mm，优选为0.1mm～0.5mm，尤其优选为0.3mm～0.5mm；

和/或，所述金属薄片的面积与厚度比为10：1～10000000：1，优选为1000：1～10000000：1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述镍盐包括硫酸镍和/或氯化镍；

和/或，所述携硫剂为具有还原性的含硫有机化合物，优选包括苯亚磺酸钠、苯酰磺酸、苯磺酸、乙撑硫脲、苯甲酰磺酰亚胺中的任意一种或两种以上的组合；

和/或，所述缓冲剂包括硼酸和/或硼酸钠；

和/或，所述电镀液还包括表面活性剂，所述表面活性剂选自能够使水表面张力降低至50mN/m以下的有机化合物，优选为2-乙基己基硫酸钠、乙基己基硫酸钠、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯烷基酚醚硫酸钠、二十二烷基三甲基氯化铵、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述电镀液中硫酸镍的浓度为200～400g/L，优选为250～300g/L，氯化镍的浓度为20～50g/L，优选为30～40g/L，携硫剂的浓度为5mg/L～50g/L，缓冲剂的浓度为20～40g/L，表面活性剂的浓度为0.05～2g/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电镀采用的工艺条件包括：所述电镀液的pH值为3～6，优选为4～4.5，尤其优选为4～4.2，所述电镀液的温度为40～70℃，优选为40～65℃，尤其优选为60～65℃，电镀时间为5～7天，且阴极的电流密度与电镀时间的关系满足：A＝t·70mA/dm²，其中，A为电流密度，t为电镀时间。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于还包括：在进行电镀之前，先对所述金属丝和/或金属薄片进行预处理；

优选的，所述预处理包括：

提供包含碱性溶液和表面活性剂的混合溶液；

将所述金属丝和/或金属薄片置于所述混合溶液中，并于40℃～70℃优选为60℃～70℃下清洗3min～10min；

优选的，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠；优选的，所述混合溶液中表面活性剂的浓度为0.5g/l～10g/l；优选的，所述碱性溶液包括氢氧化钠/或氢氧化钾溶液；

优选的，所述制备方法还包括：在完成所述预处理后，将所获金属丝和/或金属薄片置于酸性溶液中，至少用以去除表面的氧化膜；优选的，所述酸性溶液包括硫酸溶液。

7.由权利要求1-6中任一项所述方法制备的金属/含硫镍复合材料，其包括作为内层的金属层，以及覆设于所述金属层表面的含硫镍材料；

优选的，所述含硫镍材料中硫的含量为0.005wt％～0.5wt％，优选为0.010wt％～0.05wt％；

优选的，所述金属/含硫镍复合材料中金属丝和/或金属薄片的含量为0.01wt％～20wt％，优选为0.01wt％～1wt％；

优选的，所述金属/含硫镍复合材料为棒状或块状结构。

8.权利要求7所述的金属/含硫镍复合材料于制备电镀镍阳极中的应用。