[发明专利]镍复合电极材料及制备方法、氢氧化镍正极及制备方法

说明书

本发明涉及锌镍电池技术领域，具体涉及一种镍复合电极材料及制备方法、氢氧化镍正极及制备方法。该Ni(OH)₂@rGO复合电极材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将氧化石墨烯、可溶性镍盐在水中混合均匀得混合液；(2)向步骤(1)得到的混合液中加入碱，调节混合液的pH＝10‑12；所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；(3)向步骤(2)调节pH后的混合液中加入水合肼，在50‑90℃下反应0.5‑2h，固液分离，所得固体即为Ni(OH)₂@rGO复合电极材料。本发明的Ni(OH)₂@rGO复合电极材料提高了锌镍电池的放电容量和循环性能。

技术领域

本发明涉及锌镍电池技术领域，具体涉及一种镍复合电极材料及制备方法、氢氧化镍正极及制备方法。

背景技术

锌镍电池采用镍材料作为正极材料，常用的镍材料主要为氢氧化镍。但是，氢氧化镍在锌镍电池中的比容量一般低于负极锌材料的比容量。因此，提高氢氧化镍正极材料的比容量就成为了提高锌镍电池电化学性能的重要途径，其中，常见的手段是对氢氧化镍材料进行改性。

专利号为201510458308.5的发明专利公开了一种石墨烯基氧化镍纳米复合材料的制备方法。其通过将氧化石墨烯与硫酸镍混合后，加入氨水进行沉淀并制备胶体，然后与氧化石墨烯混合后进行煅烧，制得纳米复合材料。该方法操作较为复杂，而且制得的复合材料适合用于电容器。如何制备一种适合于锌镍电池使用的氢氧化镍复合材料具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种Ni(OH)₂@rGO复合电极材料的制备方法，该方法制得的复合材料能够提高锌镍电池放电容量及循环性能。同时还提供一种Ni(OH)₂@rGO复合电极材料，还提供一种氢氧化镍正极及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种Ni(OH)₂@rGO复合电极材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将氧化石墨烯、可溶性镍盐在水中混合均匀得混合液；

(2)向步骤(1)得到的混合液中加入碱，调节混合液的pH＝10-12；所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；

(3)向步骤(2)调节pH后的混合液中加入水合肼，在50-90℃下反应0.5-2h，固液分离，所得固体即为Ni(OH)₂@rGO复合电极材料。

步骤(1)中氧化石墨烯与可溶性镍盐的质量比为1-10:5-200。

步骤(1)中氧化石墨烯与水的质量比为1-10:1000。

步骤(1)中混合均匀为搅拌1-7h。优选的，先将氧化石墨烯加入水中，搅拌0.5-5h，然后加入可溶性镍盐，搅拌0.5-2h。

步骤(2)中碱的量以调节pH为10-12为准，一般的，碱与步骤(1)中的氧化石墨烯的质量比为30-105:1-10。

步骤(3)中水合肼的用量为每1-10g氧化石墨烯对应10-50mL水合肼。

步骤(3)中固液分离后进行洗涤，干燥。所述洗涤是用水洗涤至洗涤水呈中性。所述干燥是在50-80℃下干燥0.5-2h。

可溶性镍盐为硫酸镍、硝酸镍、氯化镍中的任意一种。

一种采用上述的制备方法制得的Ni(OH)₂@rGO复合电极材料。

一种氢氧化镍正极，包括正极集流体和设置在正极集流体上的正极材料层，所述正极材料层包括如下重量份的组分：0.8-1.5份的氧化亚钴、0.5-2份的科琴黑、80-95份的上述的Ni(OH)₂@rGO复合电极材料。