本发明专利技术提供一种锌镍二次电池的正极材料、锌镍二次电池正极和该正极的制备方法。本发明专利技术提供的锌镍二次电池正极材料包括：68wt％～69wt％的正极活性材料、0.6wt％～1wt％的氧化钇、0.2wt％～0.6wt％氢氧化钙、3.5wt％～4wt％的镍粉和余量的粘合剂；所述正极活性材料为包覆三价钴的球形氢氧化镍。本发明专利技术提供的二次电池正极材料不含有二价钴离子和镉离子，由本发明专利技术提供的正极材料制备的正极可在保证较高的电极充放电容量的同时降低电池的析氢量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锌镍电池领域，特别涉及。
技术介绍
化学电池是指通过电化学反应将化学能转换为电能的一类装置，已逐渐成为人们生活和工作的必须品。目前市场上的电池主要有铅酸电池、镉镍电池、氢镍电池和锂离子电池，其中铅酸电池和镉镍电池比能量较低，同时含有有毒金属，对环境有严重污染，已被世界各国限制和使用。氢镍电池工作电压较低，高温时自放电量较大，因此只适合用作小型工具的动力电源。锂离子电子电池虽然在便携式电子设备中获得成功，但是由于功率不足、价格昂贵、安全隐患问题，无法满足大型系统的要求。锌镍二次电池由锌电极和镍电极组成，其兼顾锌银电池负极容量高和镉镍电池正极寿命长的优点。锌镍电极具有较高的比能量，实际比能量不低于115Wh/kg;比功率超过 200ff/kg ；工作温度范围宽，可在-20 V 60 V的温度范围内工作；工作电压高，且放电平稳，可大电流放电，电池成本低且无污染。锌镍二次电池的上述优点使其适合用作手提电脑、数码相机等便携式电器产品的供电设备，同时其还有望替代传统的动力电池，成为电动汽车的动力电池。锌镍二次电池包括电池壳体、电极组和电解液，其中电极组和电解液收纳于电池壳中，电极组包括镍正极、锌负极，和位于镍正极和锌负极之间的隔膜。现有的锌镍二次电池往往直接将镍氢电池或镍镉电池中的镍正极移植至锌镍二次电池中，其通常以镍箔、泡沫镍作为基体，将正极活性物质M (OH)2涂覆于基体表面或其中制成柔性箔式电极。Ni (OH)2在制做或充放电过程中，总有一些未被还原的三价镍离子，在半导体术语中称之为电子缺陷，也总有一些按化学计算量而言过剩的02_离子，称之为质子缺陷。因此， Ni (OH)2晶格中某一数量的OH—离子被氧离子02_离子所代替。这种半导体的导电性不仅决定于电子缺陷的运动性和晶格中电子缺陷的浓度，还依赖于晶格中存在的上述缺陷。因为这些原因使得氢氧化镍的导电性比较差，在充电后不久就会析出氧气透过隔膜至负极被吸附。因此现有的镍电极中通常添加二架钴是为了提高帮助镍电极提高导电性，随着充电的进行，反应产物三架钴可以在氢氧化镍颗粒间形成一个极好导电网络从而提搞镍电极的 “析氧过电位”减少电池的电阻，析氧滞后、使充电效率提高。同理，在放电时其可以促使镍电极的放电深度得以提高，由此提高了电池的放电容量。此外，为了提高电池的电解充电过电位通常还需要向Ni (OH)2中加入Cd2+。但是，当以上述镍电极组份用于锌镍电池中，由于Co2+易溶于电解液KOH溶液中， 溶解后Co2+离子会向负极扩散，并迅速在锌极进行阴极还原，由于钴的析氢电位较低，因此沉积在负极上的钴会与电解液及负极上的锌组成析氢腐蚀原电池，引起氢气的不断析出， 电池内压也随之不断上升，增加了电池爆炸和漏液的可能性，存在较大的安全隐患。同时， 随着负极不断被消耗容量持续衰减，荷电保持性能也较差。同时添加的Cd将对周围环境与人体造成污染和伤害，使得电池的环保性能降低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种锌镍二次电池的正极材料、锌镍二次电池正极和锌镍二次电池正极的制备方法，由本专利技术提供的正极材料制备的正极可在保证较高的电极充放电容量的同时降低电池的析氢量。有鉴于此，本专利技术提供一种锌镍二次电池的正极材料，包括68wt% 69wt%的正极活性材料、0. 6wt% Iwt %的氧化钇、0. 2wt% 0. 6wt% 氢氧化钙、3. 5wt% 的镍粉和余量的粘合剂；所述正极活性材料为包覆三价钴的球形氢氧化镍。优选的，所述氧化钇的粒径为90目 120目，氢氧化钙的粒径为70目 90目，镍粉的粒径为50目 70目。优选的，所述粘合剂为聚四氟乙烯乳液和羟甲基纤维素溶液的混合物，或聚四氟乙烯乳液和羟丙基甲基纤维素溶液的混合物。本专利技术还提供一种锌镍二次电池正极，包括基带和覆于所述基带表面的正极材料，所述正极材料包括68wt% 69wt%的正极活性材料、0. 6wt% Iwt %的氧化钇、 0. 2wt% 0. 6wt%氢氧化钙、3. 5wt% 的镍粉和余量的粘合剂；所述正极活性材料为包覆三价钴的球形氢氧化镍。优选的，所述基带的卷绕首端和卷绕末端的均包覆有透气膜。优选的，还包括涂覆于基带下部表面且位于正极材料一侧的定位胶层，所述定位胶层由胶黏剂烘干后形成，所述胶黏剂为聚四氟乙烯乳液和羟丙基甲基纤维素溶液的混合物。优选的，所述定位胶层的宽度为1. 5mm 2. 5mm。优选的，还包括焊接于所述基带表面的导电防震镍金属片。优选的，所述基带为面密度为300 520g/cm2的连续多孔镍基带。本专利技术还提供一种上述的锌镍二次电池正极的制备方法，包括a)、在基带表面涂覆正极材料，所述正极材料包括68Wt% 69wt%的正极活性材料、0. 6wt% Iwt %的氧化钇、0. 2wt% 0. 6wt%氢氧化钙、3. 5wt % 4wt %的镍粉和余量的粘合剂；所述正极活性材料为包覆三价钴的球形氢氧化镍；b)、将步骤a得到的基带依次进行烘干、辊压、裁片，得到锌镍二次电池正极。本专利技术提供一种锌镍二次电池的正极材料，包括68Wt% 69wt%的正极活性材料、0. 6wt% Iwt %的氧化钇、0. 2wt% 0. 6wt%氢氧化钙、3. 5wt% 4wt%的镍粉和余量的粘合剂；所述正极活性材料为包覆三价钴的球形氢氧化镍。相对于现有的锌镍二次电池正极材料，本专利技术提供的正极材料不含有二价钴离子和镉离子，由此降低电极的析氢量， 增加了电池的环保性能；以三价钴包覆的球形氢氧化镍为正极活性材料来提高电极的充放电效率，同时配合使用镍粉、氧化钇和氢氧化钙作为正极添加，镍粉用来提高镍电极的放电深度，催化氢气和氧气的复合，降低析氢量；氧化钇和氢氧化钙用来进一步提高电极的过氧电位和放电深度。因此，采用本专利技术提供的正极材料制备正极可在保证较高的电极充放电容量的同时降低电池的析氢量，提高锌镍电池的使用寿命和安全性。附图说明图1为本专利技术提供的优选锌镍二次电池正极结构示意图。 具体实施例方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例公开了一种锌镍二次电池的正极材料，包括68Wt% 69wt%的正极活性材料、0. 6wt%~ Iwt %的氧化钇、0. 2wt% 0. 6wt%氢氧化钙、3. 5wt% 镍粉和余量的粘合剂；所述正极活性材料为包覆三价钴的球形氢氧化镍。本专利技术提供的正极材料是以包覆三价钴的球形氢氧化镍为正极活性材料，以氧化钇(Y2O3)、氢氧化钙(Ca(OH)2)和镍粉的混合物为正极添加剂。其中包覆三价钴的球形氢氧化镍是在球形氢氧化镍表面包覆三价钴化合物后形成的物质，具体如&i3. 35Col. 35包覆 Ni (OH) 25. 0，其是在球形氢氧化镍表面包覆3. 35wt%的氧化锌和1. 35wt%的Co3+的覆钴球镍。包覆三价钴的球形氢氧化镍优选采用金天能源材料有限公司提供的Y6型号。由于三价钴具有较好的导电性，因此在球形氢氧化镍表面包覆三价钴可以提高正极活性材料的利用率，进而使得镍电极的充电和放电效率得以较大提升；同时其还能在充电过程抑制氧气的析出。重要的本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种锌镍二次电池的正极材料，其特征在于，包括：６８ｗｔ％～６９ｗｔ％的正极活性材料、０．６ｗｔ％～１ｗｔ％的氧化钇、０．２ｗｔ％～０．６ｗｔ％氢氧化钙、３．５ｗｔ％～４ｗｔ％的镍粉和余量的粘合剂；所述正极活性材料为包覆三价钴的球形氢氧化镍。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黎瑞灵，
申请(专利权)人：广东博特动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：44
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