混合氢氧化镍及其制备方法与作为碱性电池阴极材料的应用技术

本发明专利技术描述了以Ｎｉ作为主元素和具有层结构的混合氢氧化镍，它含有至少一种选自Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｚｒ和Ｃｕ的元素Ｍａ，它以两种不同的氧化态存在，根据外层电子数看它们差别是一个电子；至少一种选自Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ和ＲＥ（稀土金属）的三价氧化态元素Ｍ＃－［ｂ］；任选地至少一种选自Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ和Ｚｎ的二价氧化态元素；除了氢氧根之外，至少一种选自卤素离子、碳酸根、硫酸根、草酸根、乙酸根、硼酸根和磷酸根的附加阴离子，其量至少足以保持混合氢氧化物的电中性；水合水，其量是使混合氢氧化物的相关结构稳定。在碱性介质中通过氢氧化物共沉淀制备本发明专利技术的混合氢氧化镍。本发明专利技术的混合氢氧化镍的特征在于镍离子的非常高的电化学利用以及高的与质量相关的容量值，还具有良好的循环稳定性，因此有利地适于作为碱性电池的阴极材料。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及Ni作为主要元素，并具有膨胀层结构的混合氢氧化镍，还涉及一种通过在碱性介质中共沉淀氢氧化物制备混合氢氧化镍的方法，以及涉及它作为碱性电池阴极材料的应用。氢氧化-β-镍(II)在碱性蓄电解池中用作正电极材料。加入外来离子可导致某些电化学性质发生变化。在氢氧化镍基体中加入其摩尔比＞20摩尔％的三价离子可得到一种新结构。如此改性的材料具有水滑石结构，与β-Ni(OH)2相比，其特征在于中间层有水和各种阴离子的膨胀层结构。层的膨胀只是对电化学有基本的影响，在这种情况下，对电位位置与镍离子的电化学的实用性有影响。在每种情况下使用的三价离子对材料的电化学性能都产生附加的影响。由该文献知道包含Fe、Mn、Co、Al作为替代物的单替代方案。大多数替代离子改善了镍离子的利用，但稳定性不是非常显著。另一方面，其他的替代物具有良好的循环稳定性，但镍的利用是比较低的。在该文献中还发现有两种不同阳离子的组合替代物。EP 0 739 258A1描述了氢氧化镍材料，它含有例如与Fe、Al、La等元素组合的Co和Mn元素。在制备材料时使用二价形式的Co和Mn，在进一步制备过程中未使用任何氧化剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以Ｎｉ作为主元素和具有层结构的混合氢氧化镍，它含有： ａ）至少一种选自Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｚｒ和Ｃｕ的元素Ｍ↓［ａ］，它以两种不同的氧化态存在，根据外层电子数看它们差别是一个电子； ｂ）至少一种选自Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ和ＲＥ（稀土金属，优选地是Ｓｃ、Ｙ和Ｌａ）的三价氧化态元素Ｍ↓［ｂ］； ｃ）任选地至少一种选自Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ和Ｚｎ的二价氧化态元素； ｄ）除了氢氧根之外，至少一种选自卤素离子（氟离子或氯离子）、碳酸根、硫酸根、乙酸根、草酸根、硼酸根和磷酸根的附加阴离子，其量至少足以保持混合氢氧化物的电中性； ｅ）水合水，其量是使混合氢氧化物的相关结构...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：V斯托勒尔，A奥尔布里希，J梅泽马克特谢菲尔，M沃尔法尔特梅伦斯，P阿克斯曼，H迪特里希，M卡斯佩尔，S斯特雷贝勒，
申请(专利权)人：HC施塔克公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]