[发明专利]一种碱性二次电池用含碳球形氢氧化镍复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碱性二次电池用含碳球形氢氧化镍复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备多孔纳米碳材料

称取间苯二酚和甲醛混合均匀，再加入去纯净水混合均匀，得到碳源前驱溶液；称取正硅酸乙酯和甲醇、纯净水、硫酸混合均匀，得到硅源前驱溶液，其中，正硅酸乙酯和甲醇、纯净水、硫酸质量之比为3:1-2:1-2:0.2-0.3，硫酸浓度为2-3mol/L；然后将上述硅源前驱溶液和上述碳源前驱溶液以质量比为1：3-5混合均匀，得到碳源-硅源混合溶液；将平均粒径为200-300纳米，微球球壁厚度为30-50纳米的中空聚苯乙烯微球干燥，得到胶体晶体；将得到的碳源-硅源混合溶液加入所述胶体晶体混合均匀，然后密封，室温下放置50-60小时，将制得的产物在90-100℃干燥，然后置于高温炉中碳化，以0.2-0.3L/分钟的速度通入氦气保护，以升温速率为3-5℃/min升温至130-150℃，烘干2-3小时，然后升温至500-600℃保温4-5小时，在升温至900-1000℃碳化3-4小时然后通入二氧化碳进行活化，得到多孔纳米碳材料；

(2)制备镍盐混合溶液

将氯化镍、硫酸钆、硫酸钴和去离子水配制成混合溶液，其中镍离子浓度为1-2mol/L、钆离子浓度为0.05-0.1mol/L、钴离子浓度为0.03-0.05molg/L；

(3)混合多孔纳米碳材料和镍盐混合溶液

按多孔纳米碳材料在复合材料当中的重量百分比为5-15％的比例，取适量多孔纳米碳材料加入到上述镍盐混合溶液中，同时加入体积为上述镍盐混合溶液体积的1-3％的分散剂，将形成的混合溶液用超声频率为30-40KHz、超声功率5-10W/cm2的超声波振动50-100分钟；

(4)反应

在所得混合液中加入与镍盐的摩尔比为2-3∶1的氢氧化钠溶液，70-80℃搅拌反应3-4小时，将所得沉淀在50-70℃于母液中陈化12-15小时，将得到的沉淀抽滤，用去离子水洗涤至中性，于80-100℃干燥至恒重，即为成品含碳球形氢氧化镍复合材料。

2.根据权利要求1所述的碱性二次电池用含碳球形氢氧化镍复合材料的制备方法，其特征在于，所述间苯二酚与甲醛之摩尔比为1:3-4，所述间苯二酚-甲醛在碳前驱溶液中的质量分数为40-50wt％。

3.根据权利要求1所述的碱性二次电池用含碳球形氢氧化镍复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳源-硅源混合溶液与胶体晶体的质量比为2-3：1。

4.根据权利要求1所述的碱性二次电池用含碳球形氢氧化镍复合材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为丙酮。

5.根据权利要求1所述的碱性二次电池用含碳球形氢氧化镍复合材料的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液与所述镍盐的摩尔比为2.4-2.6∶1。

6.一种如权利要求1-5任一项所述方法制备的碱性二次电池用含碳球形氢氧化镍复合材料。