[发明专利]一种水激活电池用过氧化银正极材料的制备方法

说明书

本发明提供一种水激活电池用过氧化银正极材料的制备方法，包括如下步骤：配制浓度为0.01～2.5mol L^‑1过硫酸钠溶液和浓度为0.01～20mol L^‑1的氢氧化钠溶液；称取适量纳米或者微米级银粉加入到适量纯净水中，并加入分散剂；将步骤S2配制的混合液体恒温加热至50～90℃；将步骤S1配制的过硫酸钠溶液和氢氧化钠溶液以10～50ml min^‑1的速度滴加到步骤S3的液体中，并控制反应溶液的pH值为10～13，得到黑色沉淀物；洗涤过滤得到AgO；将AgO在40～90℃条件下真空干燥3～12h，得到AgO粉末；在AgO粉末中添加适量粘结剂和导电剂，压制成型获得AgO电池正极材料。本发明提供的水激活电池用过氧化银正极材料的制备方法，工艺简单、环境污染小、生产效率高，制备得到的AgO材料纯度高，作为电池正极材料使用时电池性能好。

技术领域

本发明涉及新能源电池材料技术领域，具体涉及一种水激活电池用过氧化银正极材料的制备方法。

背景技术

随着海洋装备、水上救援设备以及水中武器的迅速发展，研制这些装备应用的电池材料日益迫切。由于水中工作环境的特殊性和复杂性，电池作为一种储能装置应用于水中装备时，会有漏电、短路、腐蚀、破坏甚至爆炸等问题。在水中提供动力用的电池，还需要具备功率大、安全性高、环境适应性好等特性，其中水激活电池是可以稳定应用于水中的典型电池体系，如采用铝(Al)作为负极，过氧化银(AgO)作为正极的Al/AgO水激活电池。

在这种Al/AgO水激活电池中，其AgO正极材料是影响电池放电性能的关键因素。作为水激活电池的典型正极材料，有一价氧化银(Ag₂O)和二价过氧化银(AgO)两种存在形式。其中，AgO作为正极材料，具有能量密度高、比功率大、工作电压平稳等优点，而且AgO理论比容量(432mAh g^-1)将近于Ag₂O(230mAh g^-1)的两倍，因此，AgO可以作为性能优异的水激活电池正极材料获得应用。在AgO的制备和应用过程中，要尽量避免出现Ag₂O，Ag₂O的存在会导致电池正极材料电化学性能的降低。

目前，针对AgO的制备技术主要是通过将硝酸银(AgNO₃)作为前驱体，采用过硫酸盐等强氧化剂在强碱性溶液中与其发生化学反应，获得AgO的反应产物。中国专利200610000059.6公开了一种化学氧化法制备纳米AgO的方法，该方法是将AgNO₃氧化获得AgO，但是该方法的化学反应过程较为复杂，反应副产物会对环境造成污染；中国专利201010153697.8公开了一种制备AgO超细粉末的方法，通过臭氧氧化法制备AgO粉末，但其通入臭氧的时间较长，降低了生产效率。此外，前期也有研究将AgO作为电池正极材料的技术，中国专利201210526469.X公开了一种尖刺状AgO正极材料的制备方法，利用电化学的方法制备尖刺状AgO正极材料；中国专利201410811926.9公开了纳米团簇AgO正极材料的制备方法，使用电化学脉冲法氧化制成AgO正极材料。以上方法的特征是以AgNO₃为前驱体，再通过电化学方法或者臭氧氧化法获得AgO。其中前驱体AgNO₃为易制爆危险化学品，且具有毒性，增加了AgO制备的工作难度；而且当采用的电化学法制备AgO时，AgO材料中AgO纯度低，存在较多Ag、Ag₂O等杂质，造成AgO作为电池正极材料在使用过程中电池性能下降。

鉴于此，有必要提供一种新的工艺解决上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水激活电池用过氧化银正极材料的制备方法，工艺简单、环境污染小、生产效率高，制备得到的AgO材料纯度高，作为电池正极材料使用时电池性能好。

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种水激活电池用过氧化银正极材料的制备方法，包括如下步骤：