一种硫化钴镍正负极电池的制备方法及其在碱性可循环电池上的应用技术

本发明专利技术公开了一种硫化钴镍正负极电池的制备方法及其在碱性可循环电池上的应用。首先，以泡沫镍为基底，氯化镍和氯化钴为镍源和钴源，尿素为沉淀剂，水热法合成法得到钴‑镍前驱体；再以硫化钠为硫化剂，水热法对钴‑镍前驱体进行硫化，即可得到硫化钴镍/泡沫镍正极，所得材料为均匀生长在泡沫镍基底上的纳米管阵列。将上述过程中的基底换为导电碳布，其它步骤一致，即可得到硫化钴镍/导电碳布负极，硫化钴镍负极是均匀生长在导电碳布上的纳米棒阵列。将上述正负极材料与1M的KOH电解液即可组成碱性可循环电池，电位窗口为1.6V，在该电位窗口内恒流充放电时，最大能量密度和功率密度分别可以达到27.2Wh/kg和1200W/kg。

Preparation of a cobalt and nickel sulphide cathode battery and its application on alkaline recyclable battery

The invention discloses a preparation method of cobalt and nickel positive and negative electrode vulcanized and its application on an alkaline recyclable battery. First of all, on the foam nickel substrate, nickel chloride and cobalt chloride as the source of nickel and cobalt source, urea as precipitating agent, cobalt nickel precursor by hydrothermal synthesis method; then using sodium sulfide as curing agent, curing of cobalt nickel precursors were obtained by hydrothermal method, cobalt nickel sulfide / nickel foam the obtained materials were positive, uniform growth of nanotube arrays on nickel foam substrate. The substrate in the above process is changed into conductive carbon cloth, and other steps are consistent, so that we can get the cobalt sulfide nickel / conductive carbon cloth negative electrode, and the cobalt sulfide nickel negative electrode is the nanorod array uniformly distributed on the conductive carbon cloth. The positive and negative pole materials and the KOH electrolyte of 1M can be made into alkaline recyclable battery, and the potential window is 1.6V. When the constant current charge and discharge is applied to the potential window, the maximum energy density and power density can reach 27.2Wh/kg and 1200W/kg, respectively.

【技术实现步骤摘要】
一种硫化钴镍正负极电池的制备方法及其在碱性可循环电池上的应用
本专利技术属于碱性可循环电池领域，具体涉及一种正负极材料硫化钴镍的制备方法。
技术介绍
随着便携式电子产品和电动汽车的日益普及，人们对于储能设备的能量密度、功率密度、轻便性、超薄柔性、价格适中、环境友好等方面的要求越来越高。在不同的储能设备中，碱性可循环电池由于离子电导率高，环境友好，安全性好，价格低廉等诸多优点引起了广泛的关注，如碱性金属离子(Li+,Na+,K+)电池，碱性镍/金属电池(锌、镉、钴、铁)等。与碱性金属离子电池的插入/脱嵌反应不同的是，碱性镍/金属电池主要通过包含单个或者多个电子的法拉第反应储存电荷。而与其他碱性镍/金属电池相比，镍/钴电池具有以下优势：(1)镍、钴在碱性溶液中不可溶，因此不需要把镍和钴分别隔离开；(2)镍和钴的毒性和腐蚀性较小，在地球上的含量较丰富。
技术实现思路
传统的镍/钴电池的活性材料为镍和钴的单质或者一元化合物，与之相比，硫化钴镍为二元化合物，比镍或者钴的单质、一元化合物具有更丰富的氧化还原反应，可得到更高的比容量。同时，硫化物比传统的氧化物/氢氧化物具有更高的电导率，其稳定性能往往本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫化钴镍正负极电池的制备方法，其特征在于，硫化钴镍正负极的制备包括以下步骤：（1）将氯化镍和氯化钴溶于去离子水中，搅拌，获得透明溶液，加入尿素，使其溶于透明溶液中，将所得溶液装入聚四氟乙烯内衬中，放入泡沫镍或导电碳布，再将内衬放入不锈钢水热釜并密封好，140‑180℃的恒温干燥箱中，保温反应7‑12h，反应完成后自然冷却至室温；（2）取出步骤（1）得到的样品，在去离子水中超声清洗3次，每次10‑20min，清洗干净后在自然条件下晾干备用；（3）将硫化钠溶于去离子水中，充分溶解后装入聚四氟乙烯内衬中，放入步骤（2）得到的样品，再将内衬放入不锈钢水热釜密封好，放入100~160℃的恒温干燥箱中...

【技术特征摘要】
1.一种硫化钴镍正负极电池的制备方法，其特征在于，硫化钴镍正负极的制备包括以下步骤：（1）将氯化镍和氯化钴溶于去离子水中，搅拌，获得透明溶液，加入尿素，使其溶于透明溶液中，将所得溶液装入聚四氟乙烯内衬中，放入泡沫镍或导电碳布，再将内衬放入不锈钢水热釜并密封好，140-180℃的恒温干燥箱中，保温反应7-12h，反应完成后自然冷却至室温；（2）取出步骤（1）得到的样品，在去离子水中超声清洗3次，每次10-20min，清洗干净后在自然条件下晾干备用；（3）将硫化钠溶于去离子水中，充分溶解后装入聚四氟乙烯内衬中，放入步骤（2）得到的样品，再将内衬放入不锈钢水热釜密封好，放入100~160℃的恒温干燥箱中，保温10~18h，反应结束后取出样品，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖婷，李锦，谭新玉，向鹏，姜礼华，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42