CN100444433C - 一种球形氢氧化镍表面金属化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球形氢氧化镍表面金属化的方法，涉及一种化学还原方法，本发明的目的是提供一种球形氢氧化镍表面金属化的方法，用此方法制备的氢氧化镍粉末作碱性二次电池正极活性材料，该电池具有大电流充放的性能，而且这种工艺简单、成本低和友好环境。本发明的技术方案是，一种球形氢氧化镍表面金属化的方法，(1)将氢氧化镍粉和水放入反应器中，氢氧化镍与水的重量比为1∶4-1∶10，用碱调整溶液呈碱性，(2)加入还原剂水合肼，在50-100℃下反应，水合肼的加入量按每100g氢氧化镍粉末加入10-150g水合肼，(3)将上述反应物过滤、洗涤、真空干燥得到本发明的产品。本发明用于镍镉、镍氢碱性二次电池正极材料。

Description

一种球形氢氧化镍表面金属化的方法
技术领域：
本发明涉及一种化学还原方法，特别是一种球形氢氧化镍表面金属化的方法。
背景技术：
氢氧化镍粉末是镍镉、镍氢等碱性二次电池的主体正极活性材料，也是制约电池容量和其他电化学性能的关键材料。随着电动工具和电动汽车的快速发展，迫切要求与之配套的电源具有高的比能量、长的循环寿命和大电流充放的性能。而实现这些要求的关键在于生产的氢氧化镍具有高密度、高活性和高导电率。
目前，国内外大都使用高密度的球形氢氧化镍作为高能镍氢电池的正极活性材料，大大提高电池的比能量。通过掺杂Co、Zn、Cd、Mn、Al、Ba、Y等元素大大改善了材料的活性利用率，抑制了材料在充放电过程中的晶型转变。目前对氢氧化镍的研究已基本解决了高密度和高活性问题，保证电池具有高的比能量和较长的循环寿命。但是，由于氢氧化镍属于p型半导体材料，自身导电能力差，其高导电性至今还未得到有效地解决，从而制约了电池大电流充放的性能，成为动力电池发展的瓶颈。
为了增加氢氧化镍粉末的导电性，常用的方法是加入一定比例的镍粉或者石墨粉，但是这种方法会减少氢氧化镍的填充量，影响电池的体积比容量。近年来，国内外主要针对增加氢氧化镍粉末表面导电率进行了研究：有人采用化学镀的方法在其表面镀上一层金属镍或者钴，(如中国公开号CN1200582A，申请号为97111331.9，以及日本专利JP03-149753等)这种方法虽然能在一定程度上提高氢氧化镍粉末的导电性能，但是生产工艺复杂，不易控制，而且镀液中含有镍盐、钴盐、次磷酸氢钠、多种络合剂、以及钯盐活化剂，环境污染大，成本高。另外来自溶液的金属离子在氢氧化镍颗粒表面还原后沉积层松散，直接影响了氢氧化镍的导电效果和振实密度。
发明内容：
本发明的目的是提供一种球形氢氧化镍表面金属化的方法，用此方法制备的氢氧化镍粉末作碱性二次电池正极活性材料，该电池具有大电流充放的性能，而且这种工艺简单、成本低和优好环境。本发明的技术方案是，一种球形氢氧化镍表面金属化的方法，其特征在于：(1)将球形氢氧化镍粉和水放入反应器中，球形氢氧化镍与水的重量比为1∶4-1∶10，用碱调整溶液呈碱性，(2)加入还原剂水合肼，在50-100℃下反应，水合肼的加入量按每100g氢氧化镍粉末加入10-150g水合肼，(3)将上述工步(2)反应物过滤、洗涤、真空干燥得到表面金属化的球形氢氧化镍。本发明采用液相还原的方法，直接将氢氧化镍粉末表面层的二价金属镍还原为致密的金属镍层，因而与现有技术比较具有工艺简单、成本低和优好环境，且用此材料制作的碱性二次电池具有高密度、高活性、高导电率及大电流充放性能的显著优点。
附图说明：
图1是Ni(OH)2基体的SEM图，图2是表面还原样品的SEM图，图3是图2的SEM局部放大图，图4是球形氢氧化镍基体的XRD图，图5是表面还原后的氢氧化镍的XRD图，图6是比较例样品的SEM图。
具体实施方式：
结合以下实施例对本发明作详细说明，
实施例一
取60g球形氢氧化镍置于1000ml烧杯中，然后加入400ml pH＝12的NaOH溶液和45ml 50％的水合肼，在搅拌下将温度控制在90℃反应至氢氧化镍变成黑色并无气体产生时结束。然后固液分离，用去离子水洗至中性，在100℃真空干燥6h，所得样品经XRD分析表明氢氧化镍表面还原生成了单质镍(见附图4)，经化学分析表面金属镍占氢氧化镍母体的12.08％，表面金属层致密，电阻15欧·厘米，振实密度2.25g/cm3，见附图2，3。
实施例二
取60g表面包覆有4％Co(OH)2的球形氢氧化镍置于1000ml烧杯中，然后加入300ml pH＝13的KOH溶液和37ml 50％的水合肼，在搅拌下将温度控制在80℃反应至氢氧化镍变成黑色并无气体产生时结束。然后固液分离，用去离子水洗至中性，在130℃真空干燥4h，所得样品经分析氢氧化镍表面还原生成的单质钴镍(最外层为单质钴)占氢氧化镍母体的8.10％，表面金属层致密，电阻6欧·厘米，振实密度2.18g/cm3。
表面包覆有4％Co(OH)2的球形氢氧化镍制备方法是将一定量的球形氢氧化镍置于反应容器中，加入5-10倍量的去离子水，温度控制在50℃，用恒流泵以一定的流速同时加入给定量的氨水、氢氧化钠和硫酸钴溶液，反应保持强有力的搅拌，pH始终控制在11.5，即可得到表面包覆有Co(OH)2的球形氢氧化镍。
实施例三
取60g表面包覆有5％Ni0.5Co0.5(OH)2的球形氢氧化镍置于1000ml烧杯中，然后加入500ml pH＝10的Na2CO3溶液和30ml 50％的水合肼，在搅拌下将温度控制在70℃反应至氢氧化镍变成黑色并无气体产生时结束。然后固液分离，用去离子水洗至中性，在80℃真空干燥8h，所得样品经分析表明氢氧化镍表面还原生成了单质镍(最外层为混合镍钴)占氢氧化镍母体的6.5％，表面金属层致密，电阻15欧·厘米，振实密度高2.25g/cm3。表面包覆有5％Ni0.5Co0.5(OH)2的球形氢氧化镍制备方法同实例二，仅将硫酸钴溶液换成等摩尔比的硫酸镍和硫酸钴溶液即可。
比较例
取50g球形氢氧化镍用0.1％氯化钯氨水溶液15ml活化，然后加入4％NaH2PO2溶液将钯盐还原成钯原子，将活化处理过的氢氧化镍加入1000ml组成为NiSO4·6H2O 25g/L，NaH2PO2·H2O 35g/L，Na3C6H5O7·2H2O 15g/L，NH4CL 30g/L的化学镀液中，温度控制在70℃，pH值为9-10，得比较例样品。经分析化学镀镍层占氢氧化镍母体的5.9％，表面镀层疏松，电阻26欧·厘米，振实密度低(1.85g/cm3)，见附图6。

Claims (1)

1、一种球形氢氧化镍表面金属化的方法，其特征在于：(1)将球形氢氧化镍粉和水放入反应器中，球形氢氧化镍与水的重量比为1∶4-1∶10，用碱调整溶液呈碱性，(2)加入还原剂水合肼，在50-100℃下反应，水合肼的加入量按每100g氢氧化镍粉末加入10-150g水合肼，(3)将上述工步(2)反应物过滤、洗涤、真空干燥得到表面金属化的球形氢氧化镍。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107994224A (zh) * 2017-12-11 2018-05-04 宁波高新区锦众信息科技有限公司 一种碱性二次电池用球形氢氧化镍材料的制备方法
JP7290626B2 (ja) * 2018-03-20 2023-06-13 株式会社田中化学研究所 正極用化合物及び正極活物質の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002317213A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Murata Mfg Co Ltd ニッケル微粉末の製造方法
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002317213A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Murata Mfg Co Ltd ニッケル微粉末の製造方法
CN1631589A (zh) * 2004-12-28 2005-06-29 成都开飞高能化学工业有限公司 高振实密度超微球形金属镍粉的湿法制造方法

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