[发明专利]一种碱性二次电池用β-氢氧化镍复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种碱性二次电池用β‑氢氧化镍复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将硫酸镍、氯化锌、硝酸钇和L‑精氨酸溶解在去离子水中，加热反应，洗涤沉淀物，分离，干燥即得锌、钇掺杂β‑氢氧化镍前躯体；(2)将β‑氢氧化镍前躯体与硫酸钴溶液混合，滴加氢氧化钾溶液进行反应，过滤，干燥，即得锌、钇掺杂的氢氧化钴包覆β‑氢氧化镍；(3)将锌、钇掺杂的氢氧化钴包覆β‑氢氧化镍，升温，加入氢氧化钠，进行氧化反应，得产品。本发明制备的碱性二次电池用β‑氢氧化镍复合材料，在增大材料能量密度的同时，还提高了球形氢氧化镍的导电性和循环稳定性，使得电池具有高的比容量以及较长的使用寿命。

主权项

一种碱性二次电池用β‑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)制备锌、钇掺杂β‑氢氧化镍前躯体在带有搅拌装置的反应器里将硫酸镍、氯化锌、硝酸钇和L‑精氨酸(C₆H₁₄N₄O₂)溶解在去离子水中，室温下搅拌30‑40分钟，形成混合溶液；将所述混合溶液放置于一个聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内，在200‑300℃温度范围加热10‑20小时；反应后得到的沉淀物用去离子水和无水乙醇交替洗涤，离心分离，洗涤3‑5循环，然后放入干燥箱中进行干燥4‑6小时，即得到锌、钇掺杂β‑氢氧化镍前躯体；(2)表面包覆氢氧化钴将上述β‑氢氧化镍前躯体与钴离子摩尔量相当于β‑氢氧化镍前躯体的镍离子摩尔量5‑7％的硫酸钴溶液混合，在搅拌和超声波分散作用的条件下，向分散好的含β‑氢氧化镍前躯体的钴盐溶液中滴加氢氧化钾溶液，控制沉淀剂的加入速度，使得反应体系的pH值保持在9‑11之间，控制反应温度为40‑45℃，反应时间30‑40分钟，反应结束后停止搅拌，过滤，得到包覆有氢氧化钴的β‑氢氧化镍沉淀，将所述的钴包覆纳米β‑氢氧化镍沉淀，用水洗涤3‑5次至洗出液的pH值为中性，过滤，在70‑90℃温度条件下干燥至恒重，得到锌、钇掺杂的氢氧化钴包覆β‑氢氧化镍；(3)气相氧化向氧化器中加入上述锌、钇掺杂的氢氧化钴包覆β‑氢氧化镍，搅拌并升温，向氧化器中加入上述锌、钇掺杂的氢氧化钴包覆β‑氢氧化镍的2‑5wt％的氢氧化钠，该氢氧化钠的质量百分浓度为40‑60％，并通入臭氧气体，在70‑90℃进行氧化反应30‑40分钟，氧化结束后，固液分离、洗涤干燥，得产品。