一种三维氢氧化镍‑石墨烯复合材料、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种三维氢氧化镍‑石墨烯复合材料，由具有三维结构的导电网络和负载其上面的氢氧化镍组成；复合材料的三维导电网络由氧化石墨烯纳米片构成，具有大孔，微孔和介孔的孔结构；负载在三维导电网络上的氢氧化镍的尺寸大小为50纳米～500微米，复合材料中氢氧化镍的质量占比为50～95％本发明专利技术还提出所述复合材料的制备方法。本发明专利技术提出的三维氢氧化镍‑石墨烯复合材料具有高的导电性，具有超优异的耐毒化以及良好循环稳定性，是非常理想的锌镍电池正极材料，可广泛应用于各种便携式电子设备、电动汽车以及航空航天等领域；此外，该复合物可从价格低的原料出发，通过重复性高、过程简单、耗时少的工艺制备获得，适于工业化生产。

A three-dimensional nickel hydroxide graphene composite, preparation method and application thereof

The present invention provides a three-dimensional nickel hydroxide graphene composite material composed of nickel conductive network with a three-dimensional structure and load the above; three-dimensional conductive network composite material composed of graphene oxide nanosheets with macroporous, microporous and mesoporous pore structure; the size of the load in the three-dimensional conductive network on nickel hydroxide about 50 nanometers to 500 microns, preparation method of nickel hydroxide quality in composite materials accounted for 50 ~ 95% of the present invention also provides the composite material. Three dimensional nickel hydroxide graphene composite material provided by the invention has high conductivity, excellent resistance to poisoning with super and good cycle stability, is an ideal cathode material of zinc nickel battery, can be widely used in a variety of portable electronic devices, electric vehicles, aerospace and other fields; in addition, the compound starting from the price low raw material preparation obtained by process of high repeatability, simple process, less time-consuming, and is suitable for industrialized production.

【技术实现步骤摘要】
一种三维氢氧化镍-石墨烯复合材料、其制备方法及应用
本专利技术属于电池材料领域，具体涉及一种镍基电池的正极材料，及其制备方法和应用。
技术介绍
随着环境保护意识的不断增强，目前新型高性能绿色二次动力电池的研究开发己经成为迫切需要解决的重大课题。锌镍电池由锌电极和镍电极组成,兼有锌银电池中锌负极高容量和镉镍电池中镍正极长寿命的优越性能,是一种高性能绿色二次动力电池。锌镍二次电池性能特点包括:工作电压高(高于镍氢电池和镍镉电池),能量密度高(一般为铅酸电池的2倍,镍镉电池的1,5倍),功率密度高(仅次于锂离子电池),工作温度宽(-20-50℃),无记忆效应,电池的生产和使用过程对环境不产生污染,被誉为真正的绿色电池,锌的贮藏量丰富,价格便宜。锌镍电池己成为继铅酸电池，镉镍电池，氢镍电池和锂离子电池以后,更为廉价和实用的新型高性能绿色动力电池。迄今，相对于锌镍电池负极材料和电解液体系，锌镍电池用正极材料已经相对比较成熟，但仍存在着正极易被毒化，以及正极的比容量低利用率低(～200mAh/g)的显著缺点。因此，当今此领域的研究集中在无毒化、高利用率、低成本新型正极材料的研究、开发和制备技术上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维氢氧化镍‑石墨烯复合材料，其特征在于，由具有三维结构的导电网络和负载其上面的氢氧化镍组成；复合材料的三维导电网络由氧化石墨烯纳米片构成，具有大孔，微孔和介孔的孔结构；负载在三维导电网络上的氢氧化镍的尺寸大小为50纳米～500微米，复合材料中氢氧化镍的质量占比为50～95％。

【技术特征摘要】
1.一种三维氢氧化镍-石墨烯复合材料，其特征在于，由具有三维结构的导电网络和负载其上面的氢氧化镍组成；复合材料的三维导电网络由氧化石墨烯纳米片构成，具有大孔，微孔和介孔的孔结构；负载在三维导电网络上的氢氧化镍的尺寸大小为50纳米～500微米，复合材料中氢氧化镍的质量占比为50～95％。2.权利要求1所述三维氢氧化镍-石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)镍基化合物与氧化石墨烯均匀分散在水和/或有机溶剂中，然后水热釜内进行水热反应和/或溶剂热反应，温度为100℃～300℃，其中镍基化合物与氧化石墨烯的投料质量比为0.5～30:1；(2)采用选自真空干燥、冷冻干燥以及超临界干燥法中的任一种干燥法对前步的产物进行干燥，得固体产物，即为所述三维氢氧化镍-石墨烯复合材料。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述镍基化合物为氢氧化镍、氯化镍、硝酸镍、硫酸镍、醋酸镍中的一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨树斌，丁军伟，李彬，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11