[发明专利]一种铁镍二次电池负极添加剂，制备方法及使用该添加剂的铁基负极板和应用

权利要求书

1.一种铁镍二次电池负极添加剂，其特征在于：该负极添加剂是由单质硫、金属导电材料和碳材料构成的具有三维核壳包覆结构的S@M@C复合材料，其中单质硫S为核，金属导电材料M和碳材料C为包覆层，所述单质硫为升华硫，该升华硫在S@M@C复合材料中的质量百分含量为40%-99%，升华硫的颗粒尺寸平均直径控制在50nm-30μm，所述金属导电材料为金属或金属氢氧化物，其中金属为导电金属铜、镍、锡或银，金属氢氧化物为铜、镍、锡、镱、铒、铟的氢氧化物中的一种或多种，所述铁镍二次电池负极包含有1-20重量份的S@M@C复合材料和50-90重量份的铁基活性材料，该负极添加剂同时作为造孔剂。

2.根据权利要求1所述的铁镍二次电池负极添加剂，其特征在于：所述碳材料为石墨烯、氧化石墨烯、氮掺杂石墨烯或氮硫共掺杂氧化石墨烯。

3.权利要求1-2中任意一项所述的铁镍二次电池负极添加剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1、硫材料的制备：将单质硫进行研磨后进行筛分得到颗粒尺寸平均直径为50nm-30μm的单质硫颗粒备用；

步骤S2、S@M复合材料的制备：以步骤S1得到的单质硫颗粒为基体，采用化学镀或化学共沉淀的方法在单质硫颗粒表面形成金属或/和金属氢氧化物包覆层；

步骤S3：S@M@C复合材料的制备：将步骤S2得到的S@M复合材料分散于水中，采用机械包覆或化学聚合包覆的方法制备出具有三维核壳包覆结构的S@M@C复合材料。

4.一种铁镍二次电池铁基负极板，其特征在于：所述铁基负极板的活性物质包含有权利要求1所述的负极添加剂S@M@C复合材料，该S@M@C复合材料的添加方式为机械掺杂。

5.根据权利要求4所述的铁镍二次电池铁基负极板，其特征在于：所述铁基负极板的活性物质包含有1-20重量份的S@M@C复合材料、50-90重量份的铁基活性材料、1-15重量份的添加剂、1-15重量份的导电剂和0.1-6重量份的粘结剂，其中铁基活性材料为铁粉、四氧化三铁、三氧化二铁、氧化亚铁、羰基铁粉或硫化亚铁中的一种或两种，添加剂为氧化铈、氧化锌、氧化钇、氧化锆、氧化铒、氧化铋、硫化亚铜、硫化亚镍、硫化铋、氢氧化镱、氢氧化铜、氢氧化锆、氢氧化镍或硫酸镍中的一种或多种，导电剂为导电石墨、导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、亚氧化钛、铜粉、镍粉、钴粉或锡粉中的一种或多种，粘结剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚乙烯、聚环氧乙烯或丁苯橡胶中的一种或多种。

6.根据权利要求4或5所述的铁镍二次电池铁基负极板，其特征在于：所述铁基负极板的活性物质负载在载体上或填充于载体中间或负载并包裹于载体中，该载体为穿孔镀镍或镀锡钢带、三维立体钢带、镀镍不锈钢网、发泡镍、发泡铜、发泡铁或铜网。

7.一种碱性二次电池，包括电池壳体及位于电池壳体内的极板组和电解液，其中极板组由正极板、负极板及设置于正极板和负极板之间的隔膜或隔板构成，其特征在于：所述负极板采用权利要求4-6中任意一项所述的铁镍二次电池铁基负极板。