本发明专利技术是一种添加粘液酸金属配合物的镍氢二次电池的正极，其组分及重量含量如下：粘液酸金属配合物０．３～２０％；粘结剂１．０～５％；导电剂１．０～８％，余量为球形β－Ｎｉ（ＯＨ）２。采用以上组分制备的镍氢二次电池的正极具有质量比容量大，放电电压平台高，析氧电位高，循环稳定性好，以及安全无污染等特点。本发明专利技术可以广泛应用于高倍率镍氢密封碱性二次电池、高容量镍氢密封碱性二次电池以及高温密封碱性二次电池等具有特殊要求的镍氢密封碱性二次电池的制造。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种用于电池
的电极，特别是一种添加粘液酸金属配合 物的镍氢二次电池的正极。
技术介绍
随着经济不断发展，必然引起石油、煤炭等自然资源枯竭、环境污染及地球温室效 应的加重，人类必须把握经济增长、环境保护和能源供给之间的平衡关系，目前世界上能源 每年的消费量折算成石油约为80亿吨，其中90%为化石燃料。按现在世界上能源每年的消 费速度，大约在100年至200后便会枯竭。新能源、节能技术及环保技术的综合高校开发和 利用，已成为十分紧迫的课题。镍氢二次电池是目前应用最广泛的二次电池之一，其能量密度是镍镉电池的 1. 5 2. 0倍，体积能量密度可与锂离子电池相当，功率密度较高，适合较大电流的充放电， 无环境污染。镍氢二次电池多采用微米级球形β -Ni (OH)2为正极活性材料。由于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 -NiOOH大为增加，因此，多次冲放电循环后，电极产生体积膨胀和畸变，会导致电极交换 电流密度小、极化严重和活性物质粉化脱落等现象。为了改善镍氢二次电池的充放电性能、循环稳定性以及安全可靠性，通常在正极 中加入适当的添加剂，如Co、Cd、Ca、Mg、Cu、Mn、Zn、Ce等金属或氧化物。此夕卜，乙炔黑、导 电石墨等碳材料因为其低密度和优异的导电导热性能也常被来做正极材料的添加剂。专利申请号2008100623613的文献中公开了一种葡萄糖二酸金属配合物掺杂 β-Ni (OH)2制备的镍氢电池正极材料能提高电池正极活性物质的利用率并改善充放电循 环的可逆性。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种添加粘液酸金属配合物的镍氢二 次电池的正极。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术是一种含有粘液酸金属配合物成分 的，具有质量比容量大，循环稳定性好，安全无污染等特点的镍氢二次电池的正极。粘液酸金属配合物是由粘液酸为有机配体，各种价态的金属为中心原子通过配位 键、氢键和分子间作用力等自组装而形成的具有高度规整的多孔网络结构的金属有机配合 物材料，部分粘液酸金属配合物具有较好的吸附能力和成膜成形性。通过改变添加的粘液 酸金属配合物的种类和比例可以调节电池正极的亲水性和疏水性，使之适合于镍氢电池正 极液-固两相的界面反应。不仅如此在充放电过程中粘液酸金属配合物中的金属原子协同参加电极氧化还 原过程，选择合适的粘液酸金属配合物掺杂β -Ni (OH)2能提高电池正极活性物质的利用率并能改善充放电循环的可逆性。本专利技术镍氢二次电池的正极材料，其组份及重量含量如下粘液酸金属配合物0. 3 20%粘结剂1.0 5%导电剂1.0 8%余量为球形β -Ni (OH) 2。在本专利技术添加粘液酸金属配合物的镍氢二次电池的正极材料中所述的粘液酸金 属配合物包括以粘液酸为配体或配体之一，与镍、钴、锰、锌、镉、铜、铝、铬、钙、镁、铁、镧、 铈、镝、钕、铕、钇、镥、铒、钾、锂、钠、钒、钨、等金属或金属簇构筑的配合物。可选取其中的一 种或几种粘液酸金属配合物掺杂β "Ni (OH)2作为镍氢电池正极材料的添加剂。在本专利技术添加粘液酸金属配合物的镍氢二次电池的正极材料中，其特征在于，所 述的导电剂为镍粉、钴粉、锌粉、乙炔黑、石墨和活性碳中的一种或几种。在本专利技术添加粘液酸金属配合物的镍氢二次电池的正极材料中，其特征在于，所 述的粘合剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚环氧乙烷、丙烯酸酯、聚甲基丙 烯酸甲酯中的一种或几种。将粘液酸金属配合物、球形β-Ni (OH)2、以及导电剂混合均勻，加入一定量的粘结 剂，与水搅拌均勻后涂在泡沫镍或穿孔钢带等集流体上，经烘干、清粉、压轧、点焊、剪切成 型等工艺制成电池正极。本专利技术的镍氢二次电池的正极具有质量比容量大，循环稳定性好，耐高温以及安 全无污染等优点。新加入的粘液酸金属配合物，具有新型的多孔结构，比表面积大，吸附性 能力强，成膜成形性好，将其引入到镍氢二次电池的正极中，通过其大量的介面对电池过充 或过放产生的气体的吸附效应来降低电池的内压，从而进一步改善了电池正极的性能。具体实施例方式实施例1 本实施例中采用的粘液酸金属配合物是粘液酸钇配合物，它是以粘液酸和氧化钇 为原料，在100°c的温度下，通过水热法合成的。本实施例制备的镍氢二次电池正极含有的粘液酸钇配合物粉末，4%的钴粉，3%的镍粉，0.5%的石墨，余球形β-·(0Η)2。将上 述质量比的粘液酸钇配合物粉末、钴粉、镍粉、石墨和球形β "Ni (OH)2相混合，加入的聚 甲基丙烯酸甲酯和3%的聚偏氟乙烯与水混合均勻后涂在泡沫镍上，经烘干、清粉、压轧、点 焊、剪切成型等工艺制成本专利技术的电池正极。实施例2 本实施例中采用的粘液酸金属配合物有粘液酸钇配合物和粘液酸锰配合物。其中 粘液酸钇配合物同样是以粘液酸和氧化钇为原料，在120°C的温度下，通过水热法合成的， 而粘液酸镍配合物则是以粘液酸和硫酸镍为原料，在60°C的温度下，通过溶液法合成。本实 施例制备的镍氢二次电池正极含有1 %的粘液酸钇配合物粉末，6%的粘液酸锰配合物，2% 的钴粉，2%的锌粉，余球形β-·(0Η)2。将上述质量比的粘液酸钇配合物粉末、粘液酸锰配 合物粉末、钴粉、锌粉和球形β "Ni (OH)2相混合，加入0. 5%的羧甲基纤维素钠和3%的聚 四氟乙烯与水混合均勻后涂在泡沫镍上，经烘干、清粉、压轧、点焊、剪切成型等工艺制成本专利技术的电池正极。实施例3 本实施例中采用的粘液酸金属配合物有粘液酸钴配合物和粘液酸锌配合物。其中 粘液酸钴配合物是以粘液酸和氯化钴为原料，在60°C的温度下，通过溶液法合成，而粘液酸 锌配合物则是以粘液酸和醋酸锌为原料，在80°C的温度下，通过溶液法合成的。本实施例制 备的镍氢二次电池正极含有8%的粘液酸钴配合物粉末，1. 5%的粘液酸锌配合物，2%的镍 粉，1.8%的乙炔黑，余球形β-Ni(0H)2。将上述质量比的粘液酸钴配合物粉末、粘液酸锌配 合物粉末、镍粉、乙炔黑和球形β "Ni (OH)2相混合，加入0. 5%的羧甲基纤维素钠，2. 5%的 聚四氟乙烯和0. 5%的聚环氧乙烷与水混合均勻后涂在穿孔钢带上，经烘干、清粉、压轧、点 焊、剪切成型等工艺制成本专利技术的电池正极。权利要求一种添加粘液酸金属配合物的镍氢二次电池的正极，其特征在于组份及重量含量如下粘液酸金属配合物0.3～20％粘结剂1.0～5％导电剂1.0～8％余量为球形β Ni(OH)2。2.根据权利要求1所述的添加粘液酸金属配合物的镍氢二次电池的正极，其特征在于 所述的粘液酸金属配合物包括以粘液酸为配体或配体之一，与镍、钴、锰、锌、镉、铜、铝、铬、 钙、镁、铁、镧、铈、镝、钕、铕、钇、镥、铒、钾、锂、钠、钒、钨、等金属或金属簇构筑的配合物。可 选取其中的一种或几种粘液酸金属配合物掺杂β "Ni (OH)2作为镍氢电池正极材料的添加 剂。全文摘要本专利技术是一种添加粘液酸金属配合物的镍氢二次电池的正极，其组分及重量含量如下粘液酸金属配合物0.3～20％；粘结剂1.0～5％；导电剂1.0～8％，余量为球形β-Ni(OH)2。采用以上组分制备的镍氢二次电池的正极具本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种添加粘液酸金属配合物的镍氢二次电池的正极，其特征在于：组份及重量含量如下：粘液酸金属配合物：０．３～２０％粘结剂１．０～５％导电剂１．０～８％余量为球形β－Ｎｉ（ＯＨ）↓［２］。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕耀康，陈静，王晓娟，苏虹，冯云龙，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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