本发明专利技术公开了高比容量和放电平台球形氢氧化镍。球形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、锌，掺杂金属元素总质量与镍元素的质量比为３．３６～８．８３∶１００。本发明专利技术的产品为β型球形氢氧化镍，１０１峰半高宽大于１．０度，活性物质利用率高；平均粒径为８～２０μｍ，比表面积为１０～３０ｍ↑［２］／ｇ，其０．２Ｃ比容量大于２７０ｍＡｈ／ｇ，１Ｃ放电平台率大于７５％，比容量和放电平台率都比较高，性能优越，适合用作镍电池正极活性材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电池材料，特别是一种具有高比容量和放电平台的正极活性材料球形氢 氧化镍。
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。金属氢化物-镍电池由于具有高比容量、高比功率、高安全性以及大电流 充放电性能优良，从而成为化学电池的最佳选择之一。金属氢化物-镍电池是采用贮氢合金 粉为负极材料，球形氢氧化镍为正极活性材料的二次电池。目前，金属氢化物-镍电池已经 被广泛应用于数码产品、小型电动工具、日常生活用品等领域。随着科技的发展，用电器具 的小型化，对金属氢化物-镍电池的容量、充放电性能要求越来越高，换言之就是要开发高 比容量和放电平台的正极活性材料。而目前金属氢化物-镍电池采用的球形氢氧化镍的比容 量及放电平台较低，无法满足要求。
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比容量和放电平台球形氢氧化镍。 本专利技术所采取的技术方案是高比容量和放电平台球形氢氧化镍，球形氢氧化镍掺杂至少两种金属元素，掺杂的金属 元素选自钙、镁、钴、锌，掺杂金属元素总质量与镍元素的质量比为3.36 8.83:100，其制 备步骤如下1) 原料液配制强碱溶液浓度为0.2 10mol/L;氨水浓度为1 10mol/L;镍溶液 :加入可溶性镍盐，使镍离子浓度为O. 5 2mol/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，保持反应釜中反应液的 温度、搅拌转速、镍溶液流量、氨含量、pH值恒定。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ioi峰半高宽大于i.o度，活性物质利用率更高；平均粒径为8 20ym，比表面积为10 30m」/g，其0.2C比容量大于 270mAh/g，化放电平台率大于75%，比容量和放电平台率都比较高，性能优越，适合用作镍 电池正极活性材料。 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。以下各实施例中使用的反应釜体积为10m3，计量泵流量为150 550L/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，镁和钴的质量比为l:l，镁和钴的总质量与镍元 素的质量比为3. 36:100。 其制备过程如下原料液配制氢氧化钠溶液5.0 mol/L;氨水1.0 mol/L;镍溶液，加硫酸镍，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6(TC;搅拌转速:300转/分钟;镍溶液流量300L/h;氨含量15g/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A。图1为产品A的扫描电镜图，由图l可知氢氧化镍颗粒呈球形或近球形，图2为产品A的X射线衍射图，表征为e型氢氧化镍。实施例2氢氧化镍中掺杂镁和钴两种金属元素，镁和钴的质量比为2:1，镁和钴的总质量与镍元 素的质量比为5. 19:100。 其制备过程如下原料液配制氢氧化钠溶液0.2 mol/L;氨水5.0 mol/L;镍溶液，加入硝酸镍，使 镍离子浓度为O. 5 mol/L，在硝酸镍溶液中加入掺杂量的氯化镁和硫酸钴；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B。电镜扫描和x射线衍射表明其为e型球形氢氧化镍。实施例3氢氧化镍中掺杂镁和钴两种金属元素，镁和钴的质量比为2:5，镁和钴的总质量与镍元 素的质量比为5. 95:100。 其制备过程如下原料液配制氢氧化钠溶液5.0 mol/L;氨水5.0 mol/L;镍溶液，加入氯化镍，使 镍离子浓度为2.0 mol/L，在氯化镍溶液中加入掺杂量的硝酸镁和硫酸钴；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。电镜扫描和x射线衍射表明其为e型球形氢氧化镍。实施例4氢氧化镍中掺杂镁和锌两种金属元素，镁和锌的质量比为l:l，镁和锌的总质量与镍元 素的质量比为5. 17:100。 其制备过程如下原料液配制氢氧化钾溶液10.0mol/L;氨水10. 0 mol/L;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硫酸锌；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6(TC;搅拌转速:400转/分钟;镍溶液流量400L/h;氨含量40g/L; pH值:12;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。电镜扫描和x射线衍射表明其为e型球形氢氧化镍。实施例5氢氧化镍中掺杂镁和锌两种金属元素，镁和锌的质量比为l:l，镁和锌的总质量与镍元 素的质量比为6. 96:100。 其制备过程如下原料液配制氢氧化钠溶液5.0 mol/L;氨水5.0 mol/L;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氯化锌；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:300转/分钟;镍溶液流量500L/h;氨含量30g/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E。电镜扫描和x射线衍射表明其为e型球形氢氧化镍。实施例6氢氧化镍中掺杂镁、钴和锌三种金属元素，镁、钴和锌的质量比为l:l:l，镁、钴和锌 的总质量与镍元素的质量比为7. 89:100。 其制备过程如下原料液配制氢氧化钾溶液5.0 mol/L;氨水5.0 mol/L;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硝酸镁、氯化钴和硫酸锌；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6(TC;搅拌转速 :300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。电镜扫描和x射线衍射表明其为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8. 83:100。 其制备过程如下原料液配制氢氧化钠溶液5.0 mol/L;氨水5.0 mol/L;镍溶液，加入硫酸镍，使 镍离子浓度为2. 0 mol/L，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
高比容量和放电平台球形氢氧化镍，其特征在于：所述球形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、锌，掺杂金属元素总质量与镍元素的质量比为３．３６～８．８３∶１００。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田吉平，刘华力，郭少斌，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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