[发明专利]一种碱性二次电池用含碳球形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含碳球形氢氧化镍复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将硅源前驱溶液和碳源前驱溶液混合均匀，得到碳源‑硅源混合溶液；加入胶体晶体混合，碳化，得到多孔纳米碳材料；(2)将氯化镍、硫酸钆、硫酸钴和去离子水配制成混合溶液；(3)混合多孔纳米碳材料和镍盐混合溶液；(4)在混合液中加入氢氧化钠溶液，搅拌反应，将所得沉淀陈化，洗涤至中性，干燥，即为成品含碳球形氢氧化镍复合材料。本发明制备的碱性二次电池用球形氢氧化镍材料，大大提高了其导电性和循环稳定性，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含碳球形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)制备多孔纳米碳材料称取间苯二酚和甲醛混合均匀，再加入去纯净水混合均匀，得到碳源前驱溶液；称取正硅酸乙酯和甲醇、纯净水、硫酸混合均匀，得到硅源前驱溶液，其中，正硅酸乙酯和甲醇、纯净水、硫酸质量之比为3:1-2:1-2:0.2-0.3，硫酸浓度为2-3mol/L；然后将上述硅源前驱溶液和上述碳源前驱溶液以质量比为1：3-5混合均匀，得到碳源-硅源混合溶液；将平均粒径为200-300纳米，微球球壁厚度为30-50纳米的中空聚苯乙烯微球干燥，得到胶体晶体；将得到的碳源-硅源混合溶液加入所述胶体晶体混合均匀，然后密封，室温下放置50-60小时，将制得的产物在90-100℃干燥，然后置于高温炉中碳化，以0.2-0.3L/分钟的速度通入氦气保护，以升温速率为3-5℃/min升温至130-150℃，烘干2-3小时，然后升温至500-600℃保温4-5小时，在升温至900-1000℃碳化3-4小时然后通入二氧化碳进行活化，得到多孔纳米碳材料；(2)制备镍盐混合溶液将氯化镍、硫酸钆、硫酸钴和去离子水配制成混合溶液，其中镍离子浓度为1-2mol/L、钆离子浓度为0.05-0.1mol/L、钴离子浓度为0.03-0.05molg/L；(3)混合多孔纳米碳材料和镍盐混合溶液按多孔纳米碳材料在复合材料当中的重量百分比为5-15％的比例，取适量多孔纳米碳材料加入到上述镍盐混合溶液中，同时加入体积为上述镍盐混合溶液体积的1-3％的分散剂，将形成的混合溶液用超声频率为30-40KHz、超声功率5-10W/cm2的超声波振动50-100分钟；(4)反应在所得混合液中加入与镍盐的摩尔比为2-3∶1的氢氧化钠溶液，70-80℃搅拌反应3-4小时，将所得沉淀在50-70℃于母液中陈化12-15小时，将得到的沉淀抽滤，用去离子水洗涤至中性，于80-100℃干燥至恒重，即为成品含碳球形氢氧化镍复合材料。