[发明专利]用于金属镍镀层的电解液及其应用

说明书

本申请公开了一种用于金属镍镀层的电解液及其应用，其中，该用于金属镍镀层的电解液，包括：Ni²⁺离子、硼酸根离子和添加剂的水溶液；其中，所述添加剂用于促进电镀层的剥离。

技术领域

本申请涉及电化学技术领域，尤其涉及一种用于金属镍镀层的电解液及其应用。

背景技术

金属是人类文明中最常见的材料之一，与各个时代的各种应用都息息相关。因此，金属的生产工艺也十分成熟，根据金属的不同性质，主要分为物理方法、化学方法和电化学方法。电镀(或者叫做电沉积)是一种具有悠久历史的电化学方法，通过外加电源，在导电基底上制造金属涂层。

近些年来，电沉积原理广泛应用于各个方面，比如生活中的智能变色玻璃，工业上的金属保护涂层，能源储存中的二次电池金属负极等等。然而，目前的电沉积金属镀层不均匀，在工业装饰方面影响严重，而且退镀采用化学退镀方法，使得镀液无法循环利用，对环境造成一定的污染。此外，常用的电镀不均匀对于能源储存领域影响也十分严重，比如常见的水系锌负极枝晶问题等等。因此，开发高度可逆的金属电镀液是十分有必要的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对上述技术问题，本申请提供了一种用于金属镍镀层的电解液及其应用，用于至少部分解决金属镍镀层不均匀、镀液无法循环利用等技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本申请的技术方案如下：

作为本申请的一方面，提供了一种用于金属镍镀层的电解液，包括：Ni²⁺离子、硼酸根离子和添加剂的水溶液；

其中，所述添加剂用于促进电镀层的剥离。

在其中一个实施例中，所述添加剂包括氯化钾、氯化钠和氯化锂中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述Ni²⁺离子的浓度范围为0.01～10mol/L；

所述硼酸根离子的浓度范围为0.0001～10mol/L。

在其中一个实施例中，所述Ni²⁺离子的浓度范围为1-4mol/L；

所述硼酸根离子的浓度范围为0.1-0.4mol/L。

在其中一个实施例中，所述添加剂的浓度范围为0.01-10mol/L。

在其中一个实施例中，所述添加剂的浓度范围为1-4mol/L。

作为本申请的第二方面，提供一种应用上述电解液在基底上电镀的方法。

在其中一个实施例中，所述基底包括碳毡、碳纸、碳布、石墨毡、石墨烯膜、石墨烯网、碳纳米管膜、碳纳米管纸、导电活性碳膜、介孔碳膜、导电石墨板、导电石墨网中的一种或多种的复合物。

在其中一个实施例中，所述基底还包括铁、钴、铜、锌、金、铂、银、钛金属中的一种。

作为本申请的第三方面，提供一种应用上述电解液制备水系电池的方法。

(三)有益效果

本申请中的电解液展现出很高的库伦效率，采用本申请中的电解液进行电镀时，溶液中的Ni²⁺在相应基底上发生还原反应，生成均匀无枝晶的球状沉淀到基底上，可以直接通过电镀的方法得到平整的金属镍镀层。

剥离时，因为电解液中添加剂的促进作用，电沉积的金属镍镀层可以均匀完全溶解，使得金属镍镀层能够轻易剥离。因此，在电镀之后的电解液完全可以再用来电化学退镀，退镀之后电解液基本恢复初始状态，使得电解液展现出高度的可逆性，达到可以循环利用的目的，大大节约了使用成本。