[发明专利]碳/氧化镍复合电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳/氧化镍复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将纳米纤维素悬浮液、壳聚糖溶液和金属镍盐充分搅拌溶解混合后，得到纳米纤维素/金属镍离子水凝胶；

（2）将步骤（1）中得到的纳米纤维素/金属镍离子水凝胶进行冷冻、真空冷冻干燥处理，得到纳米纤维素/金属镍离子气凝胶；

（3）将步骤（2）中得到的纳米纤维素/金属镍离子气凝胶在保护性气氛下高温热解处理，得到碳/金属镍；

（4）将步骤（3）得到的碳/金属镍进行电氧化活化处理，即得到碳/氧化镍复合电极材料；

所述纳米纤维素悬浮液为竹/木基纳米纤维素悬浮液，控制竹/木基纳米纤维素悬浮液中的竹/木基纳米纤维素和金属镍离子的质量比为（0.5~4）：1；

控制壳聚糖溶液中的壳聚糖和金属镍离子的质量比为（2~4）：1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述竹/木基纳米纤维素悬浮液的质量浓度为0.2~1.0wt%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖溶液的质量浓度为1~5wt%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，控制壳聚糖溶液中的壳聚糖和金属镍离子的质量比为2.84：1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属镍盐包括硝酸镍、硫酸镍和氯化镍中的一种或多种。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻时，控制冷冻温度为-60~-50℃，冷冻时间4~6h；所述真空冷冻干燥为在-60~-50℃真空下干燥36~48h。

7.根据权利要求1~5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述高温热解处理时，控制温度为700~900℃，时间为1~2h，保护性气氛为氮气，氮气的流速为0.12~0.18L.min^-1。

8.根据权利要求1~5中任一项所述的制备方法，其特征在于，利用所述碳/金属镍制备过渡金属电池电极片后再经过电氧化活化处理，利用所述碳/金属镍制备过渡金属电池电极片的制备方法包括以下步骤：

（1）将碳/金属镍与乙炔黑、PVDF按质量比8：1：1混合，加入乙醇溶液研磨制成电极浆料；

（2）将步骤（1）中得到的电极浆料涂抹在泡沫镍上并真空下干燥，即得到过渡金属电池电极片前驱体；

（3）将步骤（2）中得到的过渡金属电池电极片前驱体在压片机下进行压片，即得到所述过渡金属电池电极片。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，真空下干燥时控制干燥温度为80~100℃，时间为8~10h；压片时控制压片机的压强为10~20MPa，压片时间为3~5min。

10.根据权利要求1~5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述电氧化活化处理在三电极体系中进行，采用恒电压法活化，活化时电解液为氢氧化钾溶液，控制氧化电压为1~2V，灵敏度设置为1.0e^-1，氧化时间为100~300s，活化次数为10~15次。