[发明专利]碱性二次电池负极材料[CoxCuyZnzFe2O4]及使用该负极材料的电池

权利要求书

1.碱性二次电池负极材料在制备碱性二次电池负极板中的应用，其特征在于：所述碱性二次电池负极材料由尖晶石型结构铁酸盐[Co_xCu_yZn_zFe₂O₄]或尖晶石型结构铁酸盐[Co_xCu_yZn_zFe₂O₄]与碳材料组成的复合材料构成，其中1＞x≥0.3，0.7＞y＞0，0.7＞z＞0，x+y+z=1；所述碱性二次电池负极板包括负极基体和负极基体上或内的活性物质，该活性物质由以下重量百分配比的原料制备而成：尖晶石型结构铁酸盐[Co_xCu_yZn_zFe₂O₄]负极材料或尖晶石型结构铁酸盐[Co_xCu_yZn_zFe₂O₄]与碳材料组成的复合负极材料50%-93.5%、添加剂5%-40%、导电剂1%-20%和粘结剂水溶液0.5%-5%；所述添加剂为硫酸镍、硫化镍、硫化亚钴、氧化铋、硫化铋、硫化亚铁、羰基铁粉、四氧化三铁、四硫化三铁、氧化锌、氧化钇、氧化铒、氧化亚锡、二氧化铈、二氧化钛或短纤维中的至少两种；所述导电剂为导电石墨、科琴黑、导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、氧化亚钛、镍粉、钴粉、铜粉、锡粉中的一种或多种；所述粘结剂为聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚乙烯醇或羟丙基甲基纤维素中的一种或多种；所述负极基体为穿孔钢带、三维立体钢带、不锈钢网、发泡镍、发泡铜、发泡铁或铜网。

2.根据权利要求1所述的碱性二次电池负极材料在制备碱性二次电池负极板中的应用，其特征在于：所述尖晶石型结构铁酸盐[Co_xCu_yZn_zFe₂O₄]与碳材料组成的复合材料中碳材料为鳞片石墨、碳纳米管、石墨烯、乙炔黑、科琴黑或碳纤维，复合材料中碳材料的质量百分含量为0.1%-20%。

3.根据权利要求1所述的碱性二次电池负极材料在制备碱性二次电池负极板中的应用，其特征在于尖晶石型结构铁酸盐[Co_xCu_yZn_zFe₂O₄]负极材料的具体合成步骤为：

（1）将可溶性铜盐、可溶性铁盐、可溶性钴盐和可溶性锌盐加入到去离子水中配制成摩尔浓度为0.5-7mol/L的铜铁钴锌复合盐溶液；

（2）将碱性氢氧化物溶于去离子水中配制成摩尔浓度为1-8mol/L的碱性溶液；

（3）于15-80℃将碱性溶液加入到铜铁钴锌复合盐溶液中，持续搅拌直至反应完成后混合液的pH为7-14；

（4）将混合液转入水热反应釜中于100-180℃水热反应1-48h，冷却至室温后，经过滤、洗涤、干燥得到黑色粉末；

（5）在惰性气体氮气或氩气气氛或空气气氛下，将黑色粉末于300-800℃热处理1-24h，研磨，过筛后得到目标产品尖晶石型结构铁酸盐[Co_xCu_yZn_zFe₂O₄]负极材料。