[发明专利]一种钠氢碱性二次电池、正极及负极催化剂

说明书

本发明公开了一种钠氢碱性二次电池、正极及负极催化剂，该电池包括Nasubgt;0.44/subgt;MnOsubgt;2/subgt;正极、Hsubgt;2/subgt;负极、NaOH电解液和负极催化剂NiCoMo。该电池可适用于大规模的静态储能，成本低，循环寿命长，具有优异的低温性能。该电池的Nasubgt;0.44/subgt;MnOsubgt;2/subgt;正极首次应用于新型钠氢碱性二次电池体系，与现有的Nasubgt;0.44/subgt;MnOsubgt;2/subgt;正极用于钠离子电池正极材料相比，其应用于新型碱性氢气电池体系，具有更加优异的循环稳定性、高倍率性能和低温性能。另外其制备简单、耗能少、成本低、不受资源限制、绿色环保，易于实现产业化。负极催化剂NiCoMo首次用于新型钠氢碱性二次电池的氢气负极催化剂，与现有的Pt、Ru或稀有贵金属催化剂相比，该催化剂具有成本低廉，绿色环保，适合规模化生产的优点。

技术领域

本发明涉及新型钠氢碱性二次电池技术领域，具体涉及一种钠氢碱性二次电池、正极及负极催化剂。

背景技术

二次电池(Rechargeable battery)又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。利用化学反应的可逆性，可以组建成一个新电池，即当一个化学反应转化为电能之后，还可以用电能使化学体系修复，然后再利用化学反应转化为电能，所以叫二次电池(可充电电池)。市场上主要充电电池有镍氢电池、镍镉电池、铅酸(或铅蓄)电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池等。

随着碱性二次电池用途的扩大，期望开发出自身放电少，适用于大规模的静态储能，成本低，循环寿命长，低温性能优异的，使用更加方便的碱性二次电池。锂离子二次电池是典型的碱性二次电池，但是其在价格、安全性及循环性等方面还是存在一定的缺陷，这就迫切需要开发相比锂离子二次电池，具有价格低廉、安全性高、循环性能好等显著优势，且能在大规模储能领域具有很大应用前景的新型碱性二次电池。

另外，目前碱性二次电池负极HER/HOR催化剂中，一直限于贵金属Pt、Ru、合金或其氧化物，这就势必造成电池负极催化剂的成本增加，进而影响电池的成本，所以开发廉价的HER/HOR催化剂具有十分重要的意义和价值。现有的研究中，NiMoCo合金已被证实可有效用于HER/HOR的催化反应，是一种碱性环境中理想的HER/HOR的催化剂，但是目前还没有文献或专利报道将NiMoCo合金用于新型的碱性二次电池的负极催化剂。

发明内容

基于上述技术问题，本发明的目的是提供一种钠氢碱性二次电池正极、电池及负极催化剂。

本发明保护一种钠氢碱性二次电池，该电池包括Na_0.44MnO₂正极、H₂负极、NaOH电解液和负极催化剂NiCoMo。

本发明还保护一种钠氢碱性二次电池的正极，所述的正极为Na_0.44MnO₂，具体制备方法为：取一定摩尔比的钠源和锰源，加入3mL酒精做分散剂，研磨0.5～1.5h后，煅烧反应6～10h，自然冷却到室温，即可得到Na_0.44MnO₂正极。

进一步的，所述钠源与锰源中钠原子和锰原子的摩尔比0.4～0.5。

进一步的，所述的钠源为碳酸钠、醋酸钠或柠檬酸钠中的一种或两种；所述的锰源为碳酸锰、醋酸锰或氯化锰中的一种或两种。

进一步的，所述的研磨时间为1h；煅烧反应温度为750～850℃，时间为9h。

本发明还保护一种钠氢碱性二次电池的负极催化剂，所述负极催化剂为NiCoMo，包含泡沫镍基底和其上的镍钴钼合金、镍钴钼氧化物或镍钴钼氢氧化物。

进一步的，所述的泡沫镍基底，包括铜、铁、铝、钛、锌和镁中的一种或多种。