镍氢电池正极材料——NiAl双氢氧化物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了镍氢电池正极材料－ＮｉＡｌ双氢氧化物及其制备方法。该ＮｉＡｌ双氢氧化物的化学式表示为：Ｎｉ↓［１－ｘ－ｙ］Ａｌ↓［ｘ］Ｍ↓［ｙ］（ＯＨ）↓［２］（ＣＯ↓［３］）↓［ｘ／２］.ｎＨ↓［２］Ｏ，其中，Ｍ为Ｚｎ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｃａ、Ｍｇ等添加元素的一种或几种；０．０７＜ｘ＜０．３，０≤ｙ≤０．１０，０＜ｎ＜１．５。其制备方法包括：配制混合镍铝复合酸式盐溶液；配制混合碱性溶液；配制络合剂；将混合碱性溶液、络合剂和水混合，配制反应体系底液；将混合镍铝复合酸式盐溶液、混合碱性溶液、络合剂连续加入反应体系底液中；反应产物与母液进行陈化处理；反应产物与母液经固／液分离；分离出的ＮｉＡｌ双氢氧化物进行后处理。该材料综合电性能优良，不仅能满足高比能镍氢电池的要求，也能满足镍氢动力电池对正极活性物质的要求。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
镍氢电池正极材料——NiAl双氢氧化物及其制备方法
本专利技术涉及一种镍氢电池正极材料，为镍基铝双氢氧化物，结构类似α相氢氧化镍，属于功能材料领域。
技术介绍
目前，随着作为新一代高比能绿色镍氢电池在移动通讯、个人电子设备、电动工具和电动汽车等方面的广泛应用，其正极材料球形氢氧化镍的研究也得到越来越多地重视。氢氧化镍存在α相、β相两种结构，而其氧化态有β-NiOOH、γ-NiOOH两种形态。β-Ni(OH)2在充电过程中，特别是过充时，会将β-NiOOH部分转变为γ-NiOOH，而γ-NiOOH体积比β-Ni(OH)2大为增加，因此，多次充放电循环后，电极体积大为膨胀和畸变。α-Ni(OH)2在充电过程中，直接转变为γ-NiOOH，而不引起镍电极体积的大为增加，但α-Ni(OH)2在强碱性电解液中不稳定；稳定α相电极材料又存在体积比能量不高等缺陷，所以，镍电极制作不采用α-Ni(OH)2。β-Ni(OH)2是多种碱性充电电池(如Ni/MH、Ni/Cd、Ni/Zn、Ni/Fe、Ni/H2等)的正极活性材料，β-Ni(OH)2电极材料发展到今天，已经历了好几代产品，如普通片状Ni(OH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍电极正极材料－－ＮｉＡｌ双氢氧化物，其化学式表示为：Ｎｉ↓［１－ｘ－ｙ］Ａｌ↓［ｘ］Ｍ↓［ｙ］（ＯＨ）↓［２］（ＣＯ↓［３］）↓［ｘ／２］.ｎＨ↓［２］Ｏ，其中，Ｍ为Ｚｎ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｃａ、Ｍｇ添加元素的一种或几种；０．０７＜ｘ＜０．３，０≤ｙ≤０．１０，０＜ｎ＜１．５。

【技术特征摘要】
1、一种镍电极正极材料——NiAl双氢氧化物，其化学式表示为：Ni1-x-yAlxMy(OH)2(CO3)x/2·nH2O，其中，M为Zn、Co、Cd、Ca、Mg添加元素的一种或几种；0.07＜x＜0.3，0≤y≤0.10，0＜n＜1.5。2、一种制备权利要求1所述的镍电极正极材料——NiAl双氢氧化物的方法，其特征在于：该方法包括下述步骤：(1)、以Ni、Al的可溶性盐类，及Zn、Co、Cd、Ca、Mg中的一种或几种的可溶性盐类配制混合镍铝复合酸式盐溶液，其中，复合盐溶液中镍离子浓度为0.5～2.5mol/L、铝离子浓度为0.05～1.0mol/L，钴离子、锌离子、镁离子、钙离子、镉离子中一种或几种的浓度为0～0.33mol/L；(2)、以碱金属的氢氧化物和碱金属的碳酸盐为碱性溶液的原料配制混合碱性溶液，其中，氢氧根浓度为1～8.5mol/L、碳酸根浓度为0.1～2mol/L；(3)、以氨水、乙二胺四乙酸和酒石酸等中的一种或几种为络合剂的原料，配制络合剂，其中，氨水、乙二胺四乙酸和酒石酸根离子等中的一种或几种的浓度为0.3～10mol/L；(4)、以上述得到的混合碱性溶液、络合剂和水混合后，配制反应体系底液，其体积比为，水∶混合碱性溶液∶络合剂＝1∶0.01～0.02∶0.1～0.2；(5)、将步骤(1)、(2)、(3)中的原料液按下述的流量比分别连续加入步骤(4)得到的反应底液中，底液体积占反应釜容积的比例为50％～90％，控制(1)、(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅钟臻，蒋文全，于丽敏，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]