【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，尤其涉及二次电池正极材料及其制备方法和二次电池。
技术介绍
1、电池产业发展到今天，已经走过了铅酸电池和镍镉电池时代，目前正处于锂离子电池和镍氢电池的绿色电池时代。二次电池在新能源汽车、风电储能和太阳能储能等新兴领域具有巨大发展潜力，前景十分光明。此外，由于镍氢电池具有高比能量、高功率、适合大电流放电、可循环充放电、无污染，可应用于军事、医疗和航空等领域，以及便携电子以及数码相机等耗电量较高的产品，推动了对镍氢电池及电池组件的需求。
2、球形氢氧化镍是镍系二次电池的正极材料，在正极材料中的占比为78％，因此在镍氢电池生产成本中占比较高。同时，由于市场对镍氢电池的需求增加，正极材料球形氢氧化镍的生产成本对电池厂商而言至关重要。其中，生产球形氢氧化镍的原料例如镍的价格也会间接影响镍氢电池的生产成本，因此在正极材料球形氢氧化镍的生产过程中，采用其他材料代替正极材料中的镍，对实现成本控制具有重要意义。
3、但是，电池中的镍含量降低会影响电池的容量，因此如何在降低电池成本的前提下使电池的容量不受影响，这是行业内迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种二次电池正极材料及其制备方法和二次电池，能够在降低电池成本的前提下使电池的容量不受影响。
2、本申请第一方面提供一种二次电池正极材料，包括球形氢氧化镍，所述球形氢氧化镍的化学式为ni1-x-ym1xm2y(oh)z，其中，m1选自zn和cu中的
3、作为一个可选的实施例，0.15≤x≤0.2。
4、作为一个可选的实施例，m1选自zn。
5、作为一个可选的实施例，所述球形氢氧化镍的晶格中含有被ni同化的zn。
6、作为一个可选的实施例，所述球形氢氧化镍的晶格中所述被ni同化的zn在阳离子中占比为10～20％。
7、作为一个可选的实施例，所述m2选自二价、三价或四价金属。
8、作为一个可选的实施例，所述m2为选自mg、ca、ba和sr中的一种二价金属，或者，所述m2为选自al、mn、fe、cr、bi和mo中的一种三价金属，或者，所述m2为选自ti或sn的四价金属。
9、本申请第二方面提供一种二次电池正极材料的制备方法，包括采用连续生产技术制备得到上述所述的球形氢氧化镍；所述连续生产技术包括：
10、将定量的镍盐溶液、含m1元素的无机盐溶液和含m2元素的无机盐溶液、以及配位化合物溶液和碱性溶液连续地送入反应釜中，其中，所述镍盐溶液、含m1元素的无机盐溶液和含m2元素的无机盐溶液中的镍、m1和m2的摩尔比为0.7～0.89：0.1～0.2：0.01～0.1；
11、控制所述反应釜中的温度、ph值和搅拌速度，连续搅拌反应生成所述球形氢氧化镍，并使包含所述球形氢氧化镍的溶液从所述反应釜侧面连续溢流出；
12、过滤和沉淀溢流出的包含所述球形氢氧化镍的溶液，并进行洗涤和干燥，得到所述球形氢氧化镍。
13、作为一个可选的实施例，所述镍盐溶液选自niso4、nicl2和ni(no3)2中的一种；和/或，所述含m1元素的无机盐溶液选自znso4或cuso4；和/或，所述含m2元素的无机盐溶液选自含m2元素的硫酸溶液；和/或，所述配位化合物溶液选自氨、铵盐、硼酸和氨基乙酸中的一种；和/或，所述碱性溶液选自碱金属氢氧化物水溶液。
14、作为一个可选的实施例，控制所述反应釜中的温度为45～80℃、ph值为12～13，以及搅拌速度为400～500r/min。
15、本申请第三方面提供一种二次电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，所述正极采用上述所述的二次电池正极材料制备而成。
16、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
17、本申请中的球形氢氧化镍是一种晶格上同时含有镍和m1元素的球形颗粒。由于m1元素例如zn和cu与ni的原子序相近，而且zn和cu的价电子比ni多，zn和cu比较容易丧失更多电子，因此球形氢氧化镍中引入了zn或cu元素，在氢氧化镍的晶格上，有部分镍会被zn或cu取代，且zn或cu会被周围的镍同化，与镍一样可以进行电化学反应。也就是说添加了zn或cu的球形氢氧化镍相较于纯球形氢氧化镍作为正极材料而言，正极材料的电容量是相当的。而目前市场上zn或cu的价格远远低于镍的价格，本申请可以通过添加zn或cu来降低球形氢氧化镍的生产成本，同时因镍的同化作用保证了正极材料容量的发挥，使得在降低电池成本的前提下使电池的容量不受影响。
18、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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1.一种二次电池正极材料，其特征在于，包括球形氢氧化镍，所述球形氢氧化镍的化学式为Ni1-x-yM1xM2y(OH)z，其中，M1选自Zn和Cu中的至少一种，0.1≤x≤0.2，0.01≤y≤0.1，1.9≤z≤2.1。
2.根据权利要求1所述的二次电池正极材料，M1选自Zn。
3.根据权利要求2所述的二次电池正极材料，所述球形氢氧化镍的晶格中含有被Ni同化的Zn。
4.根据权利要求3所述的二次电池正极材料，所述球形氢氧化镍的晶格中所述被Ni同化的Zn在阳离子中占比为10～20％。
5.根据权利要求1所述的二次电池正极材料，其特征在于，所述M2选自二价、三价或四价金属。
6.根据权利要求5所述的二次电池正极材料，其特征在于，所述M2为选自Mg、Ca、Ba和Sr中的一种二价金属，或者，所述M2为选自Al、Mn、Fe、Cr、Bi和Mo中的一种三价金属，或者，所述M2为选自Ti或Sn的四价金属。
7.一种二次电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括采用连续生产技术制备得到如权利要求1-6任一项所述的球形氢氧化镍；所
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐溶液选自NiSO4、NiCl2和Ni(NO3)2中的一种；和/或，所述含M1元素的无机盐溶液选自ZnSO4或CuSO4；和/或，所述含M2元素的无机盐溶液选自含M2元素的硫酸溶液；和/或，所述配位化合物溶液选自氨、铵盐、硼酸和氨基乙酸中的一种；和/或，所述碱性溶液选自碱金属氢氧化物水溶液。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，控制所述反应釜中的温度为45～80℃、PH值为12～13，以及搅拌速度为400～500r/min。
10.一种二次电池，其特征在于，包括正极、负极、隔膜和电解液，所述正极采用如权利要求1-6任一项所述的二次电池正极材料制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种二次电池正极材料，其特征在于，包括球形氢氧化镍，所述球形氢氧化镍的化学式为ni1-x-ym1xm2y(oh)z，其中，m1选自zn和cu中的至少一种，0.1≤x≤0.2，0.01≤y≤0.1，1.9≤z≤2.1。
2.根据权利要求1所述的二次电池正极材料，m1选自zn。
3.根据权利要求2所述的二次电池正极材料，所述球形氢氧化镍的晶格中含有被ni同化的zn。
4.根据权利要求3所述的二次电池正极材料，所述球形氢氧化镍的晶格中所述被ni同化的zn在阳离子中占比为10～20％。
5.根据权利要求1所述的二次电池正极材料，其特征在于，所述m2选自二价、三价或四价金属。
6.根据权利要求5所述的二次电池正极材料，其特征在于，所述m2为选自mg、ca、ba和sr中的一种二价金属，或者，所述m2为选自al、mn、fe、cr、bi和mo中的一种三价金属，或者，所述m2为选...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞珊珊，康晓燕，杨国雄，
申请(专利权)人：广东省豪鹏新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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