一种制备α氢氧化镍的方法技术

本发明专利技术属于电池材料领域，尤其涉及一种组合物及其在制备α氢氧化镍中的应用。本发明专利技术提供了一种组合物，所述组合物包括：钙盐、镍盐、可溶性磷酸盐和强碱，本发明专利技术还提供了上述组合物在制备α‑Ni(OH)2中的应用。通过本发明专利技术提供的一种组合物，可以制备得到α‑Ni(OH)2，经实验测定可得，通过本发明专利技术提供的一种组合物作为制备原料，可以得到纯α‑Ni(OH)2。本领域技术人员都清楚地知道，本发明专利技术所提供的一种组合物中，各原料成本低廉，方便易得，解决了现有技术中，在制备α‑Ni(OH)2的过程中，需使用含有Co、Al、Cu、Y、Yb等元素的盐作为合成原料，存在着制备成本高的技术缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池材料领域，尤其涉及一种组合物及其在制备α氢氧化镍中的应用。
技术介绍
镍氢电池因其价廉、无污染和卓越的电化学性能受到广泛关注，氢氧化镍是镍氢电池重要的正极材料之一，它有α和β两种晶相，α-Ni(OH)2的理论比容量比β-Ni(OH)2高60％，因此，α-Ni(OH)2的合成方法成为了镍氢电池材料制备领域的研究热点。现有研究表明，用金属元素或稀土元素掺杂可以合成α-Ni(OH)2，已有相关报道，利用Co、Al、Cu、Y、Yb等元素掺杂可以制备得到α-Ni(OH)2。然而，现有技术中，在制备α-Ni(OH)2的过程中，需使用含有Co、Al、Cu、Y、Yb等元素的盐作为合成原料，存在着制备成本高的技术缺陷。因此，研发出一种组合物及其在制备α-Ni(OH)2中的应用，用于解决现有技术中，在制备α-Ni(OH)2的过程中，需使用含有Co、Al、Cu、Y、Yb等元素的盐作为合成原料，存在着制备成本高的技术缺陷，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种组合物及其在制备α氢氧化镍中的应用，用于解决现有技术中，在制备α-Ni(OH)2的过程中，需使用含有Co、Al、Cu、Y、Yb等元素的盐作为合成原料，存在着制备成本高的技术缺陷。本专利技术提供了一种组合物，所述组合物包括：钙盐、镍盐、可溶性磷酸盐和强碱。优选地，以摩尔份计，所述组合物包括：钙盐0.005～0.15份、镍盐0.1～0.5份、可溶性磷酸盐0.002～0.04份和强碱0.1～1份。优选地，所述组合物还包括：分散剂和酸碱缓冲物。优选地，所述钙盐为硝酸钙和/或氯化钙。优选地，所述镍盐选自：硝酸镍、硫酸镍和氯化镍中的一种或多种。优选地，所述可溶性磷酸盐选自：磷酸钠、磷酸钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠和磷酸氢二钾中的一种或多种。优选地，所述强碱为氢氧化钾和/或氢氧化钠。优选地，所述分散剂为吐温80和/或聚乙二醇。优选地，所述酸碱缓冲物选自：碳酸钠、碳酸氢钠和/或氨水。本专利技术还提供了一种包括以上任意一项所述的组合物在制备α-Ni(OH)2中的应用。综上所述，本专利技术提供了一种组合物，所述组合物包括：钙盐、镍盐、可溶性磷酸盐和强碱，本专利技术还提供了上述组合物在制备α-Ni(OH)2中的应用。通过本专利技术提供的一种组合物，可以制备得到α-Ni(OH)2，经实验测定可得，通过本专利技术提供的一种组合物作为制备原料，可以得到纯α-Ni(OH)2。本领域技术人员都清楚地知道，本专利技术所提供的一种组合物中，各原料成本低廉，方便易得，解决了现有技术中，在制备纯α-Ni(OH)2的过程中，需使用含有Co、Al、Cu、Y、Yb等元素的盐作为合成原料，存在着制备成本高的技术缺陷。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为实施例1～4制得的产品1～4的XRD图谱；图2为实施例1～4制得的产品1～4的FT-IR图谱。具体实施方式本专利技术提供了一种组合物及其在制备α氢氧化镍中的应用，用于解决现有技术中，在制备α-Ni(OH)2的过程中，需使用含有Co、Al、Cu、Y、Yb等元素的盐作为合成原料，存在着制备成本高的技术缺陷。下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的
所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的在于提供一种利用低溶度积Ca3(PO4)2制备纯α-氢氧化镍的方法。Ca元素具有外层满电子结构且价格低廉，研究发现，Ca2+掺杂后不但影响产物的化学成份和形貌，而且对提高材料的电化学性能有着重要的作用。但是，由于Ca(OH)2在水中具有较高的溶解度(Ksp＝5.5×10-6)，在掺杂制备过程中很容易被水洗刷掉，然而Ca3(PO4)2的溶解度(Ksp＝2.07×10-29)很小，能与Ni(OH)2共沉淀而使Ca2+离子得到有效掺杂，本专利技术通过添加PO43-，与Ca2+离子结合生成难溶的Ca3(PO4)2，同时调控氢氧化钠用量成功制备出Ca2+掺杂纯α-Ni(OH)2。为了更详细说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的一种组合物及其在制备α氢氧化镍中的应用，进行具体地描述。实施例1称取镍盐0.02mol溶于50ml的去离子水中，制得0.4mol/L的镍盐溶液1。称取钙盐0.001mol，溶于50ml的去离子水中，制得0.02mol/L的钙盐溶液1。将镍盐溶液1与钙盐溶液1混合后，加入分散剂0.1g，搅拌，得第一产物1。称取强碱0.04mol溶于100ml去离子水中，制得0.4mol/L的强碱溶液1。向强碱溶液1中加入0.25g可溶性磷酸盐和酸碱缓冲物，调节体系pH为9，搅拌，得第二产物1。将第一产物1和第二产物1分别以每分钟25滴的速度滴入超声反应器中，滴加完毕后继续超声反应5h直至反应完全。超声反应的超声波功率为60W，超声反应的搅拌速度为600r/min，超声反应的温度为50℃。超声反应后，静置12h后洗涤过滤，收集沉淀后烘干至恒重，研磨得产品1。本实施例中，镍盐为硝酸镍，钙盐为硝酸钙，强碱为氢氧化钠，可溶性磷酸盐为磷酸钠，分散剂为吐温80，酸碱缓冲物为氨水。实施例2称取镍盐0.02mol溶于50ml的去离子水中，制得0.4mol/L的镍盐溶液2。称取钙盐0.002mol，溶于50ml的去离子水中，制得0.04mol/L的钙盐溶液2。将镍盐溶液2与钙盐溶液2混合后，加入分散剂0.1g，搅拌，得第一产物2。称取强碱0.04mol溶于100ml去离子水中，制得0.4mol/L的强碱溶液2。
向强碱溶液2中加入0.50g可溶性磷酸盐和酸碱缓冲物，调节体系pH为9，搅拌，得第二产物2。将第一产物2和第二产物2分别以每分钟25滴的速度滴入超声反应器中，滴加完毕后继续超声反应5h直至反应完全。超声反应的超声波功率为60W，超声反应的搅拌速度为600r/min，超声反应的温度为50℃。超声反应后，静置12h后洗涤过滤，收集沉淀后烘干至恒重，研磨得产品2。本实施例中，镍盐为硝酸镍，钙盐为硝酸钙，强碱为氢氧化钠，可溶性磷酸盐为磷酸钠，分散剂为吐温80，酸碱缓冲物为氨水。实施例3称取镍盐0.02mol溶于50ml的去离子水中，制得0.4mol/L的镍盐溶液3。称取钙盐0.003mol，溶于50ml的去离子水中，制得0.06mol/L的钙盐溶液3。将镍盐溶液3与钙盐溶液3混合后，加入分散剂0.1g，搅拌，得第一产物3。称取强碱0.04mol溶于100ml去离子水中，制得0.4mol/L的强碱溶液3。向强碱溶液3中加入0.75g可溶性磷酸盐和酸碱缓冲物，调节体系pH为9，搅拌，得第二产物3。将第一产物3和第二产物3分别以每分钟25滴的速度滴入超声反应器中，滴加完毕后继续超声反应5h直至反应完全。超声反应的超声波功率为60W，超声反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其特征在于，所述组合物包括：钙盐、镍盐、可溶性磷酸盐和强碱。

【技术特征摘要】
1.一种组合物，其特征在于，所述组合物包括：钙盐、镍盐、可溶性磷酸盐和强碱。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，以摩尔份计，所述组合物包括：钙盐0.005～0.15份、镍盐0.1～0.5份、可溶性磷酸盐0.002～0.04份和强碱0.1～1份。3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包括：分散剂和酸碱缓冲物。4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述钙盐为硝酸钙和/或氯化钙。5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述镍盐选自：硝酸镍、硫酸镍和氯化镍中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：简修文，朱燕娟，李文华，冯祖勇，赵腾起，张伟，罗莉，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44