[发明专利]一种铋/氢氧化镍二次碱性电池及其制备方法

摘要

本发明公开了一种铋/氢氧化镍二次碱性电池及其制备方法。本发明的电池以金属铋为电池的负极活性材料，以氢氧化镍为电池的正极活性材料，以碱溶液为电解质溶液，电池的电压窗口为0.2～1.4V。铋材料的制备为：在一定温度和搅拌条件下，按还原剂与铋离子的一定摩尔比将还原剂溶液滴加到含助剂的铋离子溶液中进行一定时间的反应，反应完成后将产物洗涤和固液分离，再将固体物进行真空干燥制备出铋材料，铋材料为0.005～5μm粒径的金属粉末，其比表面积为5～500m²/g。本发明的电池在5A/g电流密度下的比容量为254mAh/g。该电池具有大的电容量、良好的循环稳定性、环境友好，是一种具有广阔应用前景的新型化学电源。

主权项

1.一种铋/氢氧化镍二次碱性电池，其特征在于，以金属铋材料为电池的负极活性材料，以氢氧化镍材料为电池的正极活性材料，以碱溶液为电解质溶液，电池的电压窗口为0.2~1.4V；所述的氢氧化镍材料中所含元素的质量百分比为：镍 48~63%、钴0.5~12%、锌0.5~6.5%、铈 0~8.5%、其余为氢、氧非金属元素；氢氧化镍材料的比表面积为5~100m2/g，粒径为1~15μm；氢氧化镍材料的松装密度为1.58~1.75g/cm3，振实密度为2.0~2.5g/cm3；所述的铋材料为0.005~5µm粒径的金属粉末，其比表面积为5~500m2/g；其制备方法包括如下步骤：(1) 将可溶性的铋原料溶于溶剂中，将其配制成铋离子浓度为0.01~5mol/L的铋离子溶液；或者将不溶性的铋原料溶于酸溶液中，配制成铋离子浓度为0.01~5mol/L的铋离子溶液；(2) 将还原剂溶解于溶剂中配制成浓度为0.1~16mol/L的还原剂溶液；(3) 按助剂与铋离子的摩尔比为x，0＜x≤10，将助剂加入到铋离子溶液中，充分混合；(4) 在温度为0~100℃和搅拌条件下，按还原剂与铋离子的摩尔比为(1~100):1将步骤(2)所得还原剂溶液滴加到步骤(3)所得含助剂的铋离子溶液中，滴加完成后，继续搅拌5~360min将产物分别用水和乙醇洗涤，并进行固液分离，将固体物置于真空干燥箱中30~100℃干燥6~36h至恒重制备出铋材料。