碱性二次电池负极材料[Ni制造技术

本发明专利技术公开了一种碱性二次电池负极材料[Ni

Alkaline two battery negative electrode material [NixCuyFe2O4] and battery using the negative electrode

The invention discloses an alkaline secondary battery negative material [NixCuyFe2O4] and a battery using the negative electrode material, which belongs to the technical field of secondary battery negative electrode material. Key points of the technical scheme of the invention is: anode material two alkaline batteries, a composite consisting of spinel ferrite or [NixCuyFe2O4] spinel structure [NixCuyFe2O4] ferrite and carbon materials, including 1, x = 0.5, y = 0.5, 0, x+y=1. The invention also discloses the preparation method of the alkaline two battery negative electrode material and the application in the negative electrode plate of the alkaline two battery. The invention of the 0.2C cathode material discharge capacity reached 440mAh/g 5C grams, grams of discharge capacity reached 350mAh/g, 1C 200 cycles the capacity retention rate can reach more than 90%, using the new anode material prepared by alkaline secondary battery two has the advantages of high specific energy, high power density and long cycle life.

【技术实现步骤摘要】
碱性二次电池负极材料[NixCuyFe2O4]及使用该负极材料的电池
本专利技术属于碱性二次电池负极材料
，具体涉及一种碱性二次电池负极材料[NixCuyFe2O4]及其制备方法和使用该负极材料的电池。
技术介绍
碱性二次电池(譬如镉镍二次电池、氢镍二次电池、锌镍二次电池、铁镍二次电池)相对于锂离子电池，由于具有安全性好和性价比高等独特优点，仍被人们广泛应用于各种储能装置。由于镉负极存在的环境污染问题，镉镍二次电池在民用市场目前已受到限制应用。由于储氢合金负极活性物质价格较高，氢镍电池的发展受到了极大地限制。锌镍二次电池市场目前处于发展中。但由于锌镍二次电池使用的锌负极存在形变和枝晶等问题，该类型电池的循环寿命较差，亟待提高。铁镍二次电池的发展，近年来广受关注，然而，以四氧化三铁为主要活性物质的铁负极一直存在钝化和析氢的问题，造成其倍率性能差(＜2C)和活性物质利用率效率低(实际克容量仅能达到200-300mAh/g)，严重制约了该类型电池的发展。碱性二次电池通常使用的是成熟的镍正极，负极的相关技术进步显然是制约其发展的一个关键因素。目前，新型负极材料的开发是促进碱性二次电池发本文档来自技高网...

【技术保护点】
碱性二次电池负极材料，其特征在于由尖晶石型结构铁酸盐[NixCuyFe2O4]或尖晶石型结构铁酸盐[NixCuyFe2O4]与碳材料组成的复合材料构成，其中1＞x≥0.5，0.5≥y＞0，x+y=1。

【技术特征摘要】
1.碱性二次电池负极材料，其特征在于由尖晶石型结构铁酸盐[NixCuyFe2O4]或尖晶石型结构铁酸盐[NixCuyFe2O4]与碳材料组成的复合材料构成，其中1＞x≥0.5，0.5≥y＞0，x+y=1。2.根据权利要求1所述的碱性二次电池负极材料，其特征在于：所述尖晶石型结构铁酸盐[NixCuyFe2O4]与碳材料组成的复合材料中碳材料为鳞片石墨、碳纳米管、石墨烯、乙炔黑、科琴黑或碳纤维，复合材料中碳材料的质量百分含量为0.1%-20%。3.一种权利要求1所述的碱性二次电池负极材料的制备方法，其特征在于尖晶石型结构铁酸盐[NixCuyFe2O4]负极材料的具体合成步骤为：（1）将可溶性镍盐、可溶性铜盐和可溶性铁盐加入到去离子水中配制成摩尔浓度为0.5-7mol/L的镍铜铁复合盐溶液；（2）将碱性氢氧化物溶于去离子水中配制成摩尔浓度为1-8mol/L的碱性溶液；（3）于15-80℃将碱性溶液加入到镍铜铁复合盐溶液中，持续搅拌直至反应完成后混合液的pH为7-14；（4）将混合液转入水热反应釜中于100-180℃水热反应5-48h，冷却至室温后，经过滤、洗涤、干燥得到褐色粉末；（5）在惰性气体氮气或氩气气氛或空气气氛下，将褐色粉末于300-800℃热处理1-24h，研磨，过筛后得到目标产品尖晶石型结构铁酸盐[NixCuyFe2O4]负极材料。4.一种权利要求1所述的碱性二次电池负极材料的制备方法，其特征在于尖晶石型结构铁酸盐[NixCuyFe2O4]与碳材料组成的复合负极材料的具体合成步骤为：（1）将可溶性镍盐、可溶性铜盐和可溶性铁盐加入到去离子水中配制成摩尔浓度为0.5-7mol/L的镍铜铁复合盐溶液，再将碳材料均匀分散到镍铜铁复合盐溶液中得到含有碳材料的镍铜铁复合盐溶液；（2）将碱性氢氧化物溶于去离子水中配制成摩尔浓度为1-8mol/L的碱性溶液；（3）于15-80℃将碱性溶液加入到含有碳材料的镍铜铁复合盐溶液中，持续搅拌直至反应完成后混合液的pH为7-14；（4）将混合液转入水热反应釜中于100-180℃水热反应5-48h，冷却至室温后，经过滤、洗涤、干燥得到黑色粉末；（5）在惰性气体氮气或氩气气氛或空气气氛下，将黑色粉末于300-800℃热处理1-24h，研磨，过筛后得到目标产品尖晶石型结构铁酸盐[NixCuyFe2O4]与碳材料组成的复合负极材料。5.根据权利要求3或4所述的碱性二次电池负极材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：上官恩波，王芹，李晶，付淑倩，常照荣，李全民，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41