本发明专利技术公开了一种高温镍电池用球形氢氧化镍及其制备方法。氢氧化镍掺杂至少两种金属元素，掺杂的金属元素选自镁、钙、钴、钇，其总质量与镍元素的质量比为１．６８～１１．１２∶１００；将强碱溶液、镍溶液和氨水溶液分别计量加入反应釜，在稳定温度５０～８０℃、镍溶液流量２００～５００Ｌ／ｈ、搅拌转速２００～５００转／分钟、氨浓度１０～５０ｇ／Ｌ、ｐＨ９～１３下反应，从反应釜溢流口获得的固液混合物经过滤、洗涤、干燥得到产品。产品常温比容量＞２６０ｍＡｈ／ｇ，高温比容量＞２２０ｍＡｈ／ｇ，高温性能优越，适合用作高温镍电池正极活性材料。生产工艺简单，可实现连续化生产，生产成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电池正极活性材料，特别是一种。
技术介绍
由于全球石化能源消耗日益增长，对环境和资源造成越来越严重的影响，从而推动化学 电源的大力发展，动力电池成为开发热点。金属氢化物-镍电池一般以氢氧化镍作为正极活 性材料，具有高安全性、高比容量、高比功率、大电流充放电性能优良等优点，是动力电池 的最佳选择之一。动力电池在工作中会产生大量的热，导致电池温度升高，电池充放电性能 和循环性能急剧下降，金属氢化物-镍电池也存在这一问题。金属氢化物-镍电池的高温性能 是制约其作为动力电池应用的瓶颈。要发展高温镍电池，开发高温性能优良的氢氧化镍尤为重要。
技术实现思路
为了改进现有球形氢氧化镍，本专利技术提供一种高温性能优良的高温镍电池用球形氢氧化 镍及其制备方法。本专利技术所采取的技术方案是高温镍电池用球形氢氧化镍，氢氧化镍掺杂至少两种金属 元素，掺杂的金属元素选自镁、钙、钴、钇，掺杂金属元素总质量与镍元素的质量比为 1. 68 11. 12:100。上述高温镍电池用球形氢氧化镍的制备方法，制备过程包括以下步骤1) 原料液配制配制强碱溶液，浓度为0.2 10 mol/L;配制氨水溶液，浓度为1 10 mol/L;配制镍溶液，加入可溶性镍盐，使镍离子浓度为O. 5 2 mol/L，在可溶性镍盐溶液 中加入掺杂量的可溶性掺杂金属元素盐；2) 反应将上述三种溶液分别通过计量泵连续加入反应釜中，保持反应釜内温度、搅 拌转速、镍溶液流量、氨含量、pH稳定，反应温度50 8CTC;搅拌转速200 500转/分 钟；镍溶液流量为200 500L/h;氨含量10 50g/L;pH值:9 13;3) 后期处理将反应釜溢流口流出的固液混合物进行过滤，滤得的固体物经洗涤、干燥，得到产品。本专利技术的有益效果是本专利技术的产品为e型球形氢氧化镍，其101峰半高宽大于1.0度，平均粒径为8 20ym，比表面积为10 30 m」/g，常温比容量〉260mAh/g，高温比容量 >220mAh/g，常温和高温性能都比较优越。在高温环境下，比容量下降不大，适合用作高温 镍电池正极活性材料。生产工艺简单，可实现连续化生产，生产成本低。 附图说明图l是实例l产品的扫描电镜图2是实例1产品的X射线衍射图。具体实施例方式下面结合实例，进一步说明本专利技术。以下实施例中用到的反应釜体积为10m3，计量泵流量为150 500L/h，搅拌转速为180 520转/分钟。 实施例l氢氧化镍中掺杂镁和钴两种金属元素，镁与钴的质量比为l:l，镁和钴的总质量与镍元 素的质量比为1.68:100。其制备过程包括以下步骤原料液配制配制氢氧化钠溶液0.2mol/L;配制氨水溶液1. 0 mol/L;配制镍溶液，加入硫酸镍，使镍离子浓度为O. 5 mol/L，在硫酸镍溶液中加入掺杂量的硫酸镁和硫酸钴反应将上述三种溶液分别通过计量泵连续加入反应釜中，反应温度5(TC;搅拌转 速200转/分钟；镍溶液流量200L/h;氨含量10g/L; pH值9;后期处理将反应釜溢流口流出的固液混合物进行过滤，滤得的固体物经洗涤、干燥， 得到产品，记为A。产品A的外形如图1所示，氢氧化镍颗粒呈球形或近球形，产品A的X射线衍射如图2所示，表征为e型氢氧化镍。实施例2氢氧化镍中掺杂钙和钴两种金属元素，钙和钴的质量比为2:5，钙和钴的总质量与镍元 素的质量比为6. 1:100。其制备过程包括以下步骤原料液配制配制氢氧化钠溶液5.0mol/L;配制氨水溶液5. 0 mol/L;配制镍溶液 ，加入氯化镍，使镍离子浓度为l.O mol/L，在氯化镍溶液中加入掺杂量的氯化钙和硫酸钴反应将上述三种溶液分别通过计量泵连续加入反应釜中，反应温度6CTC;搅拌转 速300转/分钟；镍溶液流量250L/h;氨含量20g/L; pH值10;后期处理将反应釜溢流口流出的固液混合物进行过滤，滤得的固体物经洗涤、干燥， 得到产品，记为B。x射线衍射和电镜扫描表明其为e型球形氢氧化镍。实施例3氢氧化镍中掺杂钴和钇两种金属元素，钴和钇的质量比为5:2，钴和钇的总质量与镍元 素的质量比为6. 02:100。其制备过程包括以下步骤原料液配制配制氢氧化钠溶液10.0mol/L;配制氨水溶液10. 0 mol/L;配制镍溶液，加入硝酸镍，使镍离子浓度为2. 0 mol/L，在硝酸镍溶液中加入掺杂量的硫酸钴和硝酸 钇；反应将上述三种溶液分别通过计量泵连续加入反应釜中，反应温度8CTC;搅拌转 速500转/分钟；镍溶液流量500L/h;氨含量50g/L; pH值11;后期处理将反应釜溢流口流出的固液混合物进行过滤，滤得的固体物经洗涤、干燥， 得到产品，记为C。x射线衍射和电镜扫描表明其为e型球形氢氧化镍。实施例4氢氧化镍中掺杂钴和钇两种金属元素，钴和钇的质量比为3:5，钴和钇的总质量与镍元 素的质量比为5. 95:100。其制备过程包括以下步骤原料液配制配制氢氧化钾溶液10.0mol/L;配制氨水溶液10. 0 mol/L;配制镍溶液，加入硫酸镍，使镍离子浓度为2. 0 mol/L，在硫酸镍溶液中加入掺杂量的硫酸钴和硝酸 钇；反应将上述三种溶液分别通过计量泵连续加入反应釜中，反应温度7CTC;搅拌转 速400转/分钟；镍溶液流量500L/h;氨含量50g/L; pH值13;后期处理将反应釜溢流口流出的固液混合物进行过滤，滤得的固体物经洗涤、干燥， 得到产品，记为D。x射线衍射和电镜扫描表明其为e型球形氢氧化镍。实施例5氢氧化镍中掺杂镁和钇两种金属元素，镁和钇的质量比为l:l，镁和钇的总质量与镍元 素的质量比为7. 08:100。其制备过程包括以下步骤原料液配制配制氢氧化钠溶液10.0mol/L;配制氨水溶液10. 0 mol/L;配制镍溶液，加入硫酸镍，使镍离子浓度为2. 0 mol/L，在硫酸镍溶液中加入掺杂量的硫酸镁和硝酸 钇；反应将上述三种溶液分别通过计量泵连续加入反应釜中，反应温度8CTC;搅拌转 速400转/分钟；镍溶液流量500L/h;氨含量30g/L; pH值10;后期处理将反应釜溢流口流出的固液混合物进行过滤，滤得的固体物经洗涤、干燥， 得到产品，记为E。x射线衍射和电镜扫描表明其为e型球形氢氧化镍。实施例6氢氧化镍中掺杂镁和钙两种金属元素，镁和钙的质量比为7:5，镁和钙的总质量与镍元 素的质量比为ll. 12:100。其制备过程包括以下步骤原料液配制配制氢氧化钾溶液10.0mol/L;配制氨水溶液10. 0 mol/L;配制镍溶液，加入硫酸镍，使镍离子浓度为2. 0 mol/L，在硫酸镍溶液中加入掺杂量的硝酸镁和氯化 钙；反应将上述三种溶液分别通过计量泵连续加入反应釜中，反应温度7CTC;搅拌转 速350转/分钟；镍溶液流量300L/h;氨含量20g/L; pH值10;后期处理将反应釜溢流口流出的固液混合物进行过滤，滤得的固体物经洗涤、干燥， 得到产品，记为F。x射线衍射和电镜扫描表明其为e型球形氢氧化镍。实施例7氢氧化镍中掺杂镁、钙和钴三种金属元素，镁、钙和钴的质量比为2:3:5，镁、钙和钴 的总质量与镍元素的质量比为10. 82:100。 其制备过程包括以下步骤原料液配制配制氢氧化钠溶液10.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
高温镍电池用球形氢氧化镍，其特征在于：所述氢氧化镍掺杂至少两种金属元素，掺杂金属元素选自镁、钙、钴、钇，掺杂金属元素总质量与镍元素的质量比为１．６８～１１．１２∶１００。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田吉平，郭少斌，刘华力，舒长红，
申请(专利权)人：江门市长优实业有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]
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