[发明专利]电池用正极材料、正极和使用其的电池

说明书

本发明提供一种电池用正极材料、正极和使用其的电池。所述电池用正极材料包含作为正极活性物质的氢氧化镍和/或羟基氧化镍；以及选自Pb、In、Sn、Bi、Zn的金属或其合金或其氧化物(不包括ZnO)中的至少一种的正极添加剂。所述正极材料通过在正极活性物质中掺杂特定的正极添加剂，从而在应用于镍锌电池时能够抑制负极枝晶的产生，同时抑制析气和形变，使电池结构稳定，从而提升镍锌电池的循环寿命和可靠性。

技术领域

本发明涉及电池用正极材料、正极和使用其的电池。

背景技术

镍锌电池由于功率高、能量充沛而受研究者青睐，具有应用的潜力。然而尽管优势明显，但镍锌电池的使用寿命较短是一直较难突破的瓶颈。

枝晶的产生以及负极的形变是造成镍锌电池失效最主要的形式，也是造成其循环寿命较低的主要原因。所谓枝晶为充电时构成负极的锌生成的树枝状结晶，该枝晶易刺破隔板，与正极发生短路。目前行业中采用的技术改进包括采用负极添加剂抑制析气，稳定结构。然而该方法对添加剂的物理参数如形貌、粒径等要求较高，从而对添加剂在负极中的均匀分散工艺有较大制约，造成效果有限。一旦对添加剂的物理参数的一致性控制不佳，还会加速枝晶短路危险。

还有通过使用电解液添加剂来减少氧化锌的溶解从而减缓负极形变的方式。然而该方式对于枝晶的产生并无有效的抑制作用。

已知有采用特别的隔膜例如PP接枝隔膜来防止枝晶短路的技术，然而，此类特别的隔膜价格昂贵，不利于镍锌电池的工业化生产和推广。

鉴于此，本领域对于能通过简单易行的方式实现抑制析气，稳定结构，和减缓形变，并控制在寿命周期内的枝晶短路问题，提高镍锌电池的循环可靠性，存在较高的需求。

发明内容

发明要解决的问题

鉴于现有技术存在的问题，本发明提供一种电池用正极材料、包含该材料的正极和使用其的电池，该正极材料通过在正极活性物质中添加特定的正极添加剂，从而在应用于镍锌电池时能够抑制负极枝晶的产生，同时抑制析气和形变，使电池结构稳定，从而提升镍锌电池的循环寿命和可靠性。

用于解决问题的方案

本发明的第一方面是提供一种电池用正极材料，其包含：

作为正极活性物质的氢氧化镍和/或羟基氧化镍；

正极添加剂，其选自Pb、In、Sn、Bi、Zn的金属或其合金或其氧化物中的至少一种，且不为ZnO；

所述正极添加剂的含量相对于正极材料的总质量为0.1～10质量％。

可选地，对于所述的电池用正极材料，其中，还包含导电剂。

可选地，其中，作为正极活性物质的氢氧化镍和/或羟基氧化镍的含量相对于正极材料的总质量为50～95质量％。

进一步地，其中，所述正极添加剂选自Pb、In、Sn、Bi、Zn的金属或其氧化物中的至少一种，且不为ZnO。优选，所述正极添加剂选自Pb、In、Sn、Bi的氧化物。

进一步地，其中，所述氢氧化镍为颗粒状氢氧化镍。

本发明的第二方面是提供一种电池正极，包含上述电池用正极材料。

本发明的第三方面是提供一种电池，其包含上述电池正极，负极和电解液。

进一步地，其中，所述负极包含锌和/或氧化锌。

进一步地，其中，所述电解液包含碱金属氢氧化物。

发明的效果