[发明专利]一种碱性二次电池用石墨烯-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石墨烯‑氢氧化镍复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将氯化镍、硫酸钴、硫酸铝和硫酸钆混合均匀配制成镍盐混合溶液；(2)将石墨加入浓硫酸和硝酸钾的混合物中，加入高锰酸钾，再添加双氧水，清洗，过滤，烘干，研磨后得到氧化石墨固体；(3)配制石墨烯乙醇溶液；(4)取石墨烯乙醇溶液加入到上述镍盐混合溶液中，反应生成石墨烯‑氢氧化镍复合材料料。本发明制备的碱性二次电池用石墨烯‑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，因此该材料在用于碱性二次电池时，使得电池具有高的比容量以及较长的使用寿命。

主权项

1.一种碱性二次电池用石墨烯-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)制备镍盐混合溶液将氯化镍、硫酸钴、硫酸铝和硫酸钆按镍、钴、铝、钆摩尔比例为：10:0.3-1:0.2-0.5:0.1-0.3混合均匀配制成2-3mol/L的镍盐混合溶液；(2)制备氧化石墨固体将石墨加入浓硫酸和硝酸钾的混合物中，硝酸钾和石墨质量比为0.3-0.5∶1，浓硫酸和石墨质量比为10-20∶1，然后冷却至0-2℃，搅拌10-20min，继续搅拌同时缓慢加入高锰酸钾，所述高锰酸钾和石墨质量比为2-3∶1，然后升温至15-20℃，并继续搅拌8-10h，随后将液体导入温度为40-50℃的水浴中，继续反应30-35min，再添加双氧水，双氧水和石墨质量比为0.5-1∶1，继续搅拌3-4h，用10％wt的盐酸溶液和水交替清洗3-5次，再用清水冲洗，过滤，滤饼烘干，再研磨后过筛，得到氧化石墨固体；(3)制备石墨烯乙醇溶液将氧化石墨固体溶于水中，配制质量浓度为0.10-0.15％的氧化石墨水溶液，并且调节pH值到10-11，将质量浓度80％的水合肼溶液倒入到上述氧化石墨水溶液中，在70-90℃回流搅拌10-20h后抽虑、洗涤、干燥，得到石墨烯，将得到的石墨烯配制成浓度为3-5g/L的石墨烯的乙醇溶液；(4)反应生成石墨烯-氢氧化镍复合材料按石墨烯在复合材料当中的重量百分比为5-10％的比例，取适量上述石墨烯乙醇溶液加入到上述镍盐混合溶液中，将形成的混合溶液用超声波振动60-120分钟，然后加入与镍盐的摩尔比例为3-4∶1的氢氧化钠溶液，继续用超声波振动60-120分钟，最后用水洗涤3-4次，于100-150℃干燥10-20小时，即得石墨烯-氢氧化镍复合材料。