[发明专利]铜掺杂三维多级结构氢氧化镍材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.铜掺杂球状多级结构氢氧化镍材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将NiSO₄溶于去离子水中，搅拌得到溶液A；

（2）搅拌下，向步骤（1）所得溶液A加入Na₂S₂O₈，得到溶液B；Na₂S₂O₈与NiSO₄的质量比为0.12:1~0.65:1；

（3）搅拌下，向步骤（2）所得溶液B中加入氨水，得到溶液C；

（4）往步骤（3）所得溶液C加入过量的铜箔，静置，室温下反应24~40小时；

（5）反应结束后，离心收集步骤（4）所得反应产物，洗涤，真空干燥，得到球状多级结构球氢氧化镍材料。

2.根据权利要求1所述的铜掺杂球状多级结构氢氧化镍材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中使用的NiSO₄为分析纯，NiSO₄浓度为0.5~1mol/L。

3.根据权利要求1所述的铜掺杂球状多级结构氢氧化镍材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）、（2）和（3）所述的搅拌都为磁力搅拌，转速为100~400转/分钟，时间为12~18分钟。

4.根据权利要求1所述的铜掺杂球状多级结构氢氧化镍材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述氨水的浓度为25%~28%，所述氨水的体积为步骤（1）去离子水体积的8~15%。

5.根据权利要求1所述的铜掺杂球状多级结构氢氧化镍材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述铜箔的用量为Na₂S₂O₈质量的40~100%；多余的铜箔在反应结束后清洗时会去掉，铜箔为商用锂离子电池负极铜集流体，厚度为10μm，纯度≥99.8%。

6.根据权利要求1所述的铜掺杂球状多级结构氢氧化镍材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述洗涤是用水洗涤5次以上。

7.根据权利要求1所述的铜掺杂球状多级结构氢氧化镍材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述真空干燥的温度为60~80℃，干燥时间为12~24h，干燥的真空度为1000~4000Pa。

8.一种铜掺杂球状多级结构氢氧化镍材料，其特征在于，其由权利要求1~7任一项所述的制备方法制得；所述球状多级结构的基本单元由纳米片状Ni(OH)₂组成，其中片状Ni(OH)₂的长和宽范围分别均为200~700nm，厚度为5~20nm。

9.权利要求8所述铜掺杂球状多级结构氢氧化镍材料在二次电池电极材料中应用。