一种氢氧化镍电极材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106207115A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610573238.2(22)申请日2016.07.20(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人王春栋吕琳江建军(74)专利代理机构武汉东喻专利代理事务所(普通合伙)42224代理人宋业斌(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/50(2010.01)H01M4/52(2010.01)H01M10/30(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种氢氧化镍电极材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种稳定氢氧化镍电极材料的制备方法；包括下述步骤：S11：将可溶镍盐、可溶锰盐、可溶有机物和葡萄糖按摩尔比6:2:5:(0～2)比例在水中混合，并进行水热反应后干燥获得层间插入葡萄糖分子的镍锰双氢氧化物前驱体；S12：将镍锰双氢氧化物前驱体置于氩气流通的管式炉中退火处理，并干燥后获得镍锰双氢氧化物；S13：将镍锰双氢氧化物与导电剂、粘结剂按8:1:1质量比混合后形成氢氧化镍电极材料。本发明采用一步水热法制备出宽层间距的镍锰层状双氢氧化物，再经过低温退火在保持层状结构不被破坏的前提下增强葡萄糖分子与上下层极板之间的作用力，使得稳定性得到极大提升，所得电极材料获得了较高的大电流功率特性和良好的循环寿命等电化学性能。CN106207115ACN106207115A权利要求书1/1页1.一种氢氧化镍电极材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：S11：将可溶镍盐、可溶锰盐、可溶有机物和葡萄糖按摩尔比6:2:5:(0～2)比例在水中混合，并进行水热反应后干燥获得层间插入葡萄糖分子的镍锰双氢氧化物前驱体；S12：将所述镍锰双氢氧化物前驱体置于氩气流通的管式炉中退火处理，并干燥后获得镍锰双氢氧化物；S13：将所述镍锰双氢氧化物与导电剂、粘结剂按8:1:1质量比混合后形成氢氧化镍电极材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为80℃～160℃，时间为2h～16h。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在水热反应釜中进行所述水热反应。4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为200℃～500℃，时间为1.5h～3h。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，升温速率为5℃/min。6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述可溶镍盐包括硝酸镍、氯化镍或硫酸镍，所述氯化镍中的氯离子不具有含有官能团，尺寸较小，更利于葡萄糖大分子的插入。7.如权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述可溶锰盐包括硝酸锰、氯化锰、硫酸锰，其中氯化锰中的氯离子不具有含有官能团，尺寸较小，更利于葡萄糖大分子的插入。2CN106207115A说明书1/6页一种氢氧化镍电极材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于新能源材料与电化学储能器件领域，更具体地，涉及一种稳定氢氧化镍电极材料的制备方法。背景技术[0002]水系电解液储能器件，相对于锂离子电池、铅酸电池等传统蓄电池来说，具有价格便宜、充电迅速、功率密度高、稳定性高、环保无污染、安全系数高等特点。这种水系电解液的储能器件在通讯市场、计算机市场、新能源汽车和军用设备等领域有广阔的应用前景。[0003]水系电解液储能器件的储能机理：主要是以界面发生的氧化还原反应(亦称为法拉第过程)为基础来进行电荷、离子的传输。这种储能器件与依附于比表面积的碳基材料的超级电容器相比，特点类似但又相区别，这种以氧化还原反应为基础的储能器件比容量远高于碳基材料的双电层电容，但在大电流放电时的倍率特性及循环稳定性表现不佳。发明内容[0004]针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种氢氧化镍电极材料的制备方法，旨在解决现有氢氧化镍电极材料在大电流放电时的比容量小及循环稳定性等电化学特性不理想的问题。[0005]本发明提供了一种氢氧化镍电极材料的制备方法，包括下述步骤：[0006]S11：将可溶镍盐、可溶锰盐、可溶有机物和葡萄糖按摩尔比6:2:5:(0～2)比例在水中混合，并进行水热反应后干燥获得层间插入葡萄糖分子的镍锰双氢氧化物前驱体；[0007]S12：将所述镍锰双氢氧化物前驱体置于氩气流通的管式炉中退火处理，并干燥后获得镍锰双氢氧化物；[0008]S13：将所述镍锰双氢氧化物与导电剂、粘结剂按8:1:1质量比混合后形成氢氧化镍电极材料。[0009]更进一步地，所述水热反应的温度为80℃～160℃，时间为2h～16h。由于80℃以下所得到的粉末样品质量太小，这可能与反应不完全有关，另外温度太高所得到的粉末样