[发明专利]一种镍氢二次电池用正极及其制备方法以及一种镍氢二次电池有效
申请号: | 202110601261.9 | 申请日: | 2021-05-31 |
公开(公告)号: | CN113363411B | 公开(公告)日: | 2022-07-15 |
发明(设计)人: | 陈维;孟亚寒 | 申请(专利权)人: | 中国科学技术大学 |
主分类号: | H01M4/04 | 分类号: | H01M4/04;H01M4/1395;H01M4/134;H01M4/36;H01M4/52;H01M10/30 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 任美玲 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 二次 电池 正极 及其 制备 方法 以及 | ||
1.一种镍氢二次电池用正极,其特征在于,包括正极基底以及复合于所述正极基底表面的磷掺杂镍钴混合正极材料层;
所述镍氢二次电池用正极的制备方法包括以下步骤:
以硝酸钴、硝酸镍和次亚磷酸钠形成混合溶液为电解液,在正极基底表面,通过动态电化学沉积法沉积磷掺杂镍钴混合正极材料层,得到镍氢二次电池用正极。
2.根据权利要求1所述的正极,其特征在于,所述正极基底选自碳材料基底或金属基底;
所述碳材料基底为碳布、经过改性的碳布、碳纸、经过改性的碳纸、碳毡、经过改性的碳毡、石墨毡、经过改性的石墨毡、碳微米纤维、碳纳米纤维、经过改性的碳微米纤维、经过改性的碳纳米纤维中的至少一种;
所述金属基底为泡沫镍、泡沫铜、镍箔、铜箔、钛箔或钛网。
3.一种如权利要求1~2任意一项所述的正极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
以硝酸钴、硝酸镍和次亚磷酸钠形成混合溶液为电解液,在正极基底表面,通过动态电化学沉积法沉积磷掺杂镍钴混合正极材料层,得到镍氢二次电池用正极。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述电解液中,硝酸钴的浓度为0.001mol/L~10 mol/L,硝酸镍的浓度为0.001 mol/L~10 mol/L,次亚磷酸钠的浓度为0.001~2mol/L。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述动态电化学沉积法中沉积的电压为-1.2 V到0.2 V。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述动态电化学沉积法中沉积的圈数为5~50圈。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述动态电化学沉积法中沉积在三电极体系中进行,其中,工作电极为正极基底、参比电极为Ag/AgCl、对电极为铂片。
8.一种镍氢二次电池,其特征在于,包括正极、负极、隔膜和电解液,所述正极选自权利要求1~2任意一项所述的正极。
9.根据权利要求8所述的镍氢二次电池,其特征在于,所述负极为负载有催化剂的集流体,所述催化剂选自非贵金属、贵金属和碳材料中的一种或多种;
所述电解液为强碱水溶液;所述电解液中强碱的浓度为0.01~10mol/L;
所述隔膜选自水系电池隔膜。
10.根据权利要求9所述的镍氢二次电池,其特征在于,所述非贵金属催化剂包括Ni、NiN、NiS、NiP、NiPS、NiMo、NiCoMo、MoO2、MoS2、MoC、MoC2、MoP、WO2、WS2、WC、WC2和WP中的一种或多种;所述贵金属催化剂包括Pt、Pd、Ir和Ru中的一种或多种;所述碳材料包括微米或纳米颗粒、微米或纳米线、微米或纳米片或微米或纳米管结构中的一种。
11.根据权利要求9所述的镍氢二次电池,其特征在于,所述微米或纳米颗粒选自微米或纳米球。
12.根据权利要求8所述的镍氢二次电池,其特征在于,所述二次电池负极内部的氢气压力为1~100 atm;
所述二次电池的结构包括扣式电池或圆柱型电池。
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