[发明专利]一种镍布集流体的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种镍布集流体的制备方法及其应用，属于柔性集流体技术领域。本发明的制备方法是以纱布为基底，依次将基底进行粗化、敏化活化、还原及化学镀镍及后处理工艺，从而使金属导电镍层均匀包覆在基底的纤维上，从而制得所述的镍布集流体。本发明利用一步法敏化活化处理纯棉脱脂纱布，能够大大简化操作程序，提高产品的合格率，且本发明采用常温碱性化学镀液，避免了高温条件下镀液不稳定，造成镀液浪费，有利于溶液的维护，便于操作。另外，利用本发明的镍布集流体制得的锂离子电池和超级电容器，界面内阻小，能量密度高，赝电容高，大大提高了电池的生产效率，降低了生产成本，适用于工业化规模大生产。

主权项

1.一种镍布集流体的制备方法，其特征在于：所述方法是以纱布为基底，依次将基底进行粗化、敏化活化、还原及化学镀镍及后处理工艺，从而使金属导电镍层均匀包覆在基底的纤维上，所述方法具体包含如下步骤：(1)基底粗化：在70℃条件下，将基底材料放入粗化液中浸泡20～30min，然后用去离子水洗涤得到粗化后的基底材料，其中，所述粗化液是氢氧化钠的水溶液，所述粗化液中氢氧化钠的浓度为150～200g/L。(2)敏化活化：室温下，将步骤(1)所述粗化好的基底材料放入敏化活化液中浸泡5～10min，然后用去离子水洗涤得到敏化活化后的基底材料，其中，所述敏化活化液是由氯化钯、氯化亚锡、氯化钠、盐酸组成的混合溶液，所述敏化活化液中氯化钯的浓度为0.15～0.2g/L、氯化亚锡的浓度为10～15g/L、氯化钠的浓度为150～170g/L，盐酸的浓度为5～10ml/L；(3)还原：室温下，将敏化活化后的基底材料放入还原液中浸泡2～5min，然后用去离子水洗涤得到还原后的基底材料，其中，所述还原液是次亚磷酸钠的水溶液，所述的还原液中次亚磷酸钠的浓度为25～30g/L；(4)化学镀镍：室温下，将步骤(3)所述还原后的基底材料置于化学镀液中反应10～20min，使基底表面镀上金属镍层，其中，所述化学镀液是由六水合硫酸镍、柠檬酸三钠、次亚磷酸钠、氯化铵组成的混合溶液，所述化学镀液中六水合硫酸镍浓度为20～25g/L，柠檬酸三钠浓度为10～15g/L，次亚磷酸钠浓度为25～30g/L，氯化铵浓度为25～30g/L，所述化学镀液PH值为8.5～9.5；(5)后处理：在120℃条件下，将步骤(4)中制得的表面镀有金属镍层的基底材料置于混合溶液中水热反应8h，取出，用去离子水和无水乙醇洗涤干燥后，得到所述的镍布集流体，其中，所述混合溶液由氯化钴和/或六水合氯化镍、六次甲基四胺、去离子水组成，所述氯化钴和/或六水合氯化镍、六次甲基四胺的摩尔比为3：5，所述六次甲基四胺与去离子水的摩尔体积比为1mmol：6mL。