CN106654401A - 一种铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池及其制备方法。本发明采用铁酸铋(BiFeO3)为电池的负极材料，氢氧化镍为电池的正极材料，碱溶液为电解质溶液，电池的电压窗口为0.2～1.5V。所述铁酸铋的制备方法为：将铋、铁离子的混合溶液与沉淀剂溶液按一定的计量比进行反应获得前驱物；将前驱物置于一定气氛环境的高温炉中热处理后获得产物、再将产物经过洗涤、固/液分离、烘干、研磨制备出铁酸铋材料。所构造的电池在1A/g的电流密度下比容量为243mAh/g，经过500次循环之后电容量的保留率为78.6％。本发明的电池具有良好的电化学性能，且对环境友好，是一种具有广阔应用前景的新型可逆二次化学电源。

Description

一种铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种铁酸铋(BiFeO3)/氢氧化镍二次碱性电池及其制备方法，属于电化学储能技术领域。
背景技术
近年来，由于汽车尾气排放对城市造成的严重空气污染，已受到社会各界的高度重视，混合动力汽车和纯电动汽车的推广和普及被认为是解决这一问题的最佳方案。镍电池是指以氢氧化镍为正极材料的一类化学电源。但是，目前镍电池的各种负极材料还存在这样或那样的问题，如镍/氢电池负极采用稀土储氢合金，导致电池成本较高、电池的装配工艺具有较高要求；镍/镉电池的镉负极对环境的污染极大，同时其存在非常明显的记忆效应；镍/锌电池在充放电循环过程中，随着离子交换的进行而引起的渗透梯度、电流密度分布不均匀会造成锌负极的形变、钝化和腐烛。因此，寻找新型的镍电池负极材料成为镍电池发展的关键。
铁酸铋材料在数据存储、自旋电子学、微电子学和可见光催化等领域有广阔的应用前景，受到人们广泛的关注。
孙恺等以硝酸铁和硝酸铋为原料、氢氧化钠为矿化剂，采用水热法成功制备了铁酸铋粉体，研究了铁酸铋粉体在不同反应条件下的相结构与微观形貌的演变[稀有金属材料与工程44(2015)1999-2002.]。刘进荣等采用溶胶-凝胶法通过改变原料中铋/铁配比合成了以铁酸铋为主相的催化剂粉体，研究了光催化降解甲基橙的性能[固废处理与处置18(2014)82-85.]。Liu以氧化铋和三氧化二铁为原料，采用KCl-KBr熔盐法成功合成了单晶铁酸铋粉体，研究了产品物相、微观结构与制备条件的关系，并探讨了KCl-KBr熔盐法合成铁酸铋的机理[Journal of The Chinese Ceramic Society 42(2014)471-475.]。Cai等以氧化铋和三氧化二铁为原料，采用微波烧结法制备出铁酸铋，研究了微波烧结时间对其显微结构、介电性和铁电性的影响[Journal of Synthetic Crystals 55(2012)2438-2444.]。
发明专利[申请公开号CN101734724A]公开了“一种铁磁性铁酸铋及其合成方法”，该发明将三氧化二铁、氧化铋、酒石酸或其他碳水化合物混合研磨，将混合物加热至体系开始燃烧，对燃烧所得物进行洗涤、过滤、干燥得产物铁磁性铁酸铋。发明专利[申请公开号CN102583566A]公开了“铁酸铋纳米纤维的制备方法”，该发明将硝酸铁、硝酸铋与柠檬酸溶液混合搅拌至澄清透明，再向溶液中添加聚乙烯吡咯烷酮继续搅拌至完全溶解，再将混合溶液进行静电纺丝，将收集到的纤维丝进行热处理，制备出铁酸铋纳米纤维。发明专利[申请公开号CN105772003A]公开了“一种单相铁酸铋可见光催化剂的快速合成方法”，该发明将等摩尔量的硝酸铁和硝酸铋溶解于去离子水中形成均匀溶液，然后滴加7mol/L的氢氧化钾溶液使铁离子和铋离子完全沉淀得到混合物，再将混合物置于反应釜中，进行微波水热反应，最终制得单一分散的铁酸铋粉体。发明专利[申请公开号CN105668642A]公开了“一种铁酸铋单晶纳米片的制备方法”，该发明将硝酸铁和柠檬酸铋溶于去离子水中，并加入适宜量的氢氧化钾或氢氧化钠促进晶化，于160～240℃下水热反应制得铁酸铋单晶纳米片。
目前为止，人们对于铁酸铋材料的磁性、光催化性能的研究取得了一定的成就，但是对于其电化学性能的研究比较少。因此，将铁酸铋与氢氧化镍组合构造成新型的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池将进一步拓展铁酸铋材料的应用领域，同时也是对镍电池技术的一种发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池及其制备方法。
本发明的技术方案为：
一种铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池，以铁酸铋材料为电池的负极活性材料，以氢氧化镍材料为电池的正极活性材料，以碱溶液为电解质溶液，电池的电压窗口为0.2～1.5V。
所述的氢氧化镍材料中所含元素的质量百分比为镍48～63％、钴0.5～12％、锌0.5～6.5％、铈0～8.5％、其余为氢、氧非金素元素；材料的松装密度为1.58～1.75g/cm3、材料的振实密度为2.0～2.5g/cm3；材料的比表面积为5～100m2/g；材料的粒径为1～15μm。
所述的铁酸铋材料，其制备方法包括以下步骤：
将铋原料、铁原料与溶剂充分混合，超声10～60min，配制成铋离子与铁离子的混合溶液、其中铋离子的浓度为0.01～5mol/L；将沉淀剂溶解于溶剂中配制成浓度为0.1～6mol/L沉淀剂溶液；在温度为10～180℃和搅拌条件下，将沉淀剂溶液滴加到混合溶液中反应0.5～10h后再经过烘干、研磨得到前驱物粉末；将前驱物粉末置于高温炉中，400～800℃中热处理1～20h后随炉冷却至室温；将热处理产物分别用水和乙醇洗涤多次、并进行固相分离，然后将固体物在80～150℃烘干至恒重制备出铁酸铋材料。
进一步地，所述的溶剂，包括水、乙醇、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、二甘醇、三甘醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的一种或两种以上。
进一步地，所述的铋原料，所述的铋原料包括醋酸铋、硝酸铋、氯化铋、氧化铋、氢氧化铋、碳酸铋、碱式碳酸铋、硫酸铋、硫酸氧铋、硝酸氧铋中的一种或两种以上；所述的铁原料包括金属铁、醋酸铁、柠檬酸铁、硝酸铁、氯化铁、氧化铁、氢氧化铁、碳酸铁、碱式碳酸铋、硫酸铁中的一种或两种以上。
进一步地，所述的沉淀剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、醋酸钠、亚硝酸钠、EDTA四钠、酒石酸、酒石酸钠、甲酸钠、乳酸钠、丙酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、苯甲酸钠、邻苯二甲酸纳、水杨酸钠、醋酸钾、亚硝酸钾、EDTA四钾、酒石酸钾、甲酸钾、乳酸钾、丙酸钾、柠檬酸钾、苯甲酸钾、邻苯二甲酸钾、水杨酸钾、氨水中的一种或两种以上。
进一步地，所述的铋原料与铁原料按铋元素与铁元素的摩尔比为(0.9:1)～(1:0.9)混合；所述的沉淀剂与溶液中铋元素和铁元素总和的摩尔比为(1:1)～(5:1)。
进一步地，高温炉中的气氛环境为氮气、氩气、氦气、二氧化碳气、氧气中的两种以上的气体混合物，气体混合物中至少一种为氧气，氧气在混合气体中的体积百分数为10～99.9％，单一气体的纯度大于等于99.9％，混合气体的流量为5～500ml/min；所述的高温炉是指管式炉、坩埚炉、还原炉、真空炉中的任意一种，并可采用任意加热方式。
铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池的制备方法，包括以下步骤：
(1)铁酸铋电极和氢氧化镍电极的制备
铁酸铋电极的制备：将粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中，配成0.02～1g/ml的溶液，再将铁酸铋材料、导电剂加入到粘结剂溶液中，搅拌均匀至膏状，涂覆在集流体上，再将其置于干燥箱中80～150℃干燥5～36h，经辊压后裁成电极片，即得到铁酸铋电极电极，所述铁酸铋材料、导电剂及粘结剂满足如下质量百分比：铁酸铋材料70～95％、导电剂3～15％、粘结剂2～15％；
氢氧化镍电极的制备：按照氢氧化镍材料70～95％、导电剂3～15％、粘结剂2～15％的质量百分比称量备用，然后依次将粘结剂、导电剂、氢氧化镍材料混合均匀调成糊状涂抹于泡沫镍上，80～150℃干燥5～36h，辊压并裁剪后得到氢氧化镍电极片；
(2)铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池的组装
将步骤(1)中得到的电极片按铁酸铋电极片、隔膜、氢氧化镍电极片依次放入电池模具中构造成二电极的三明治结构，滴加电解液后将电池模具紧固密封，即组装成铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池。
进一步地，所述的导电剂为导电炭黑、乙炔黑、石墨、石墨烯中的一种或两种以上。
进一步地，所述的粘结剂为聚四氟乙烯乳液、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠或丁苯橡胶中的一种或两种以上。
进一步地，所述的集流体为多孔网状、箔状或织物状的高电子导电率材料，涉及到泡沫镍、镍箔或镍网、铜网或铜箔、不锈钢网、不锈钢冲孔钢带或不锈钢箔、钛箔或钛网、铅箔或铅布、石墨化碳布或石墨烯布材料中的一种或两种以上。
进一步地，所述的电解液由电解质和溶剂组成，所指的电解质包括一种或两种以上的碱金属氢氧化合物或碱金属盐类化合物；所指的溶剂包括水、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、二甘醇、三甘醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的一种或几种混合物；电解液的浓度为1～8mol/L。
进一步地，所述的隔膜为为接枝聚丙烯无纺布、接枝PP微孔膜、玻璃纤维纸、尼龙无纺布、聚乙烯醇膜、石棉纸中的一种或两种以上。
所制备材料的结构与电化学性能测试：
采用JEOLJEM-3010型扫描电子显微镜对本发明相关材料进行微观形貌及大小的测试；采用D/MAX-3C型粉末X-射线衍射仪对所制备材料进行晶相结构的测试。
采用上海辰华公司生产的CHI660A电化学工作站、深圳市新威尔电子有限公司生产的BTS-3000电池测试仪对所构造的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池进行循环伏安、恒流充放电、循环寿命等测试。
本发明的有益效果在于：
本发明所构造的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池，其正极活性材料为氢氧化镍、负极活性材料为铁酸铋，电解质溶液为碱溶液，电池的电压窗口为0.2～1.5V。所构造的电池在1A/g的电流密度下的比容量为243mAh/g，电池经过500次循环之后电容量的保留率为78.6％，本发明的电池具有大的电容量、良好的循环稳定性、优越的倍率性能、环境友好，是一种具有广阔应用前景的新型可逆二次化学电源。
附图说明
图1为实施例1所制备的铁酸铋材料的扫描电子显微镜图。
图2为实施例1～4所使用的氢氧化镍材料的扫描电子显微镜图。
图3为实施例1所制备的铁酸铋材料的X射线衍射图。
图4为实施例1中铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池在不同电流密度下的恒电流充放电测试图。
图5为实施例2中铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池在不同扫描速率下的循环伏安测试图。
图6为实施例3中铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池的电流倍率性能图。
图7为实施例4中铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池的循环寿命图。
具体实施方式
下面以具体实施例进一步说明本发明，但本发明并不局限于实施例。
实施例1
(1)称取5mmol醋酸铋和5mmol醋酸铁，溶解于100ml蒸馏水中，升温至90℃下，一边搅拌一边滴加5mol/L的酒石酸溶液20ml，滴加完之后，保持温度持续搅拌反应3h后经过烘干、研磨得到前驱物粉末；将前驱物粉末置于管式炉中，在流量为100ml/min的O2与N2的混合气氛中(O2气与N2气的体积百分比分别为25％和75％)，升温至500℃进行热处理5h后随炉冷却至室温，将所得热处理产物分别用蒸馏水和乙醇洗涤多次、并进行固液分离，将固体产物在80℃温度下真空烘干至恒重，得铁酸铋材料。
(2)采用JEOLJEM-3010型扫描电子显微镜对本实施例所制备的铁酸铋材料、以及实施例1～4所采用的氢氧化镍材料进行测试，如图1所示，所制备的铁酸铋材料由纳米片堆砌而成大小不一的块状体。如图2所示，氢氧化镍材料直径约为5～15μm的微米球。
分析表明：该球形氢氧化镍晶型为β型，其中所含元素的质量百分比为镍54.63％、钴4.25％、锌3.34％、氢氧化钴5.00％、其余为氢、氧等非金素元素；材料的松装密度为1.69g/cm3、材料的振实密度为2.26g/cm3；材料的比表面积为12.01m2/g；材料的中粒径为10.48μm。
(3)采用XRD-6000型X-射线衍射仪对本施例所制备的铁酸铋材料进行测试，如图3所示，所制备样品的各衍射峰均与铁酸铋的标准卡片(JCPDS No.14-0181)的各衍射峰一一对应，而无其他杂质峰，说明所制备的样品是纯相铁酸铋。
(4)铁酸铋电极和氢氧化镍电极的制备
铁酸铋电极的制备：按照铁酸铋材料80％、粘结剂PVDF12％、导电剂乙炔黑8％的质量百分比，首先将粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中，配成0.02g/ml的溶液，再将铁酸铋材料、导电剂加入到粘结剂溶液中，搅拌均匀至膏状，涂覆在泡沫镍集流体上，再将其置于干燥箱中100℃干燥12h，经辊压后裁成电极片，即得到铁酸铋电极片。
氢氧化镍电极的制备：按照氢氧化镍材料80％、导电剂10％、粘结剂10％的质量百分比称量备用，然后依次将PTEF乳液粘结剂、导电剂乙炔黑、氢氧化镍材料混合均匀调成糊状涂抹于泡沫镍上，100℃干燥12h，辊压并裁剪后得到氢氧化镍电极片。
(5)将已制备的氢氧化镍电极片/隔膜/铁酸铋电极片依次放入特制的电池模具中构造成二电极的三明治结构，再滴加6mol/L KOH电解液后将电池模具紧固密封，即组装成铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池。
(6)采用上海辰华公司生产的CHI660A电化学工作站，对所构造的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池在室温下进行恒流充放电测试，电压窗口为0.2～1.5V。由图4可知，电池的放电平台为0.6～0.9V，电池在1A/g的电流密度下的比容量为243mAh/g，在电流密度为2、5和10A/g时的比容量分别为228、220和192mAh/g。
实施例2
(1)称取2mmol氧化铋和2mmol氧化铁，分散于50ml乙醇中，升温至70℃下，一边搅拌一边滴加4mol/L的酒石酸乙醇溶液20ml，滴加完之后，保持温度搅拌反应5h后经过烘干、研磨得到前驱物粉末；将前驱物粉末置于马弗炉中，在空气环境中升温至600℃热处理6h后随炉冷却至室温，将热处理产物分别用蒸馏水和乙醇洗涤多次、并抽滤，将固体产物在120℃温度下真空烘干至恒重，得铁酸铋材料。
(2)氢氧化镍电极及铁酸铋电极的制备同实施例1中第(4)步
(3)将已制备的氢氧化镍电极片/隔膜/铁酸铋电极片依次放入特制的电池模具中构造成二电池的三明治结构，再滴加4mol/L KOH电解液后将电池模具紧固密封，即组装成铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池。
(4)采用上海辰华公司生产的CHI660A电化学工作站，对所构造的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池在室温下进行循环伏安测试，电压窗口为0.2～1.5V。由图5可知，所构造的电池在不同扫描速率下(5、10、20、50mV/s)，其氧化峰位在1.2～1.4V之间，随着扫描速率增大，其峰位向着高电位移动；二个还原峰位分别在0.55～0.7V和0.8～0.9V之间，随着扫描速率增大，其峰位向着低电位移动；即使在较高的扫速下，氧化还原峰的可逆性良好，表明该电池具有较好的电化学性能。
实施例3
(1)称取5mmol硝酸铋和4.5mmol硝酸铁，溶解于100ml蒸馏水中，升温至100℃下，一边搅拌一边滴加4mol/L的柠檬酸溶液50ml，滴加完之后，保持温度持续搅拌反应2h后经过烘干、研磨得到前驱物粉末，将前驱物粉末置于管式炉中，在流量为100ml/min的O2与CO2的混合气氛中(O2气与CO2气的体积百分比分别为35％和65％)，升温至600℃进行热处理6h后随炉冷却至室温，将热处理产物分别用蒸馏水和乙醇洗涤多次、并抽滤，将固体产物在90℃温度下真空烘干至恒重，得铁酸铋材料。
(2)铁酸铋电极和氢氧化镍电极的制备
铁酸铋电极的制备：按照铁酸铋材料90％、粘结剂PVDF5％、导电剂乙炔黑5％的质量百分比，首先将粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中，配成0.02g/ml的溶液，再将铁酸铋材料、导电剂加入到粘结剂溶液中，搅拌均匀至膏状，涂覆在泡沫镍集流体上，再将其置于干燥箱中120℃干燥10h，经辊压后裁成电极片，即得到铁酸铋电极片；
氢氧化镍电极的制备：按照氢氧化镍材料90％、导电剂5％、粘结剂5％的质量百分比称量备用，然后依次将PTEF乳液粘结剂、导电剂乙炔黑、氢氧化镍材料混合均匀调成糊状涂抹于泡沫镍上，120℃干燥12h，辊压并裁剪后得到氢氧化镍电极片。
(3)将已制备的氢氧化镍电极片/隔膜/铁酸铋电极片依次放入特制的电池模具中构造成二电极的三明治结构，再滴加6mol/L KOH与0.56mol/L LiOH的混合电解液后将电池模具紧固密封，即组装成铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池。
(4)采用深圳市新威尔电子有限公司生产的BTS-3000电池测试仪，对所构造的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池在室温下进行电流倍率性能测试，电压窗口为0.2～1.5V。由图6可见，所构造的电池在电流密度为1A/g时的比电容为227mAh/g，当电流密度为10A/g时的比电容为181mAh/g，说明具有优越的电流倍率性能。
实施例4
(1)称取4.5mmol硝酸铋和5mmol硝酸铁，溶解于100ml蒸馏水中，升温至50℃下，一边搅拌一边滴加5mol/L的氢氧化钾溶液57ml，滴加完之后，保持温度持续搅拌反应1h后经过烘干、研磨后得前驱物粉末，将前驱物粉末置于管式炉中，在流量为80ml/min的O2气氛中，升温至600℃进行热处理5h后随炉冷却至室温，将热处理产物分别用蒸馏水和乙醇洗涤多次、并抽滤，将固体产物在120℃温度下真空烘干至恒重，得铁酸铋材料。
步骤(2)、(3)分别同实施例1中的步骤(4)、(5)。
(4)采用深圳市新威尔电子有限公司生产的BTS-3000电池测试仪，对所构造的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池在室温下进行循环寿命测试，电压窗口为0.2～1.5V。由图7可见，所构造的电池在5A/g的电流密度下，经过500次充放电循环之后还能保持最初比电容的78.6％，表明其具有良好的循环寿命。

Claims (10)

1.一种铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池，其特征在于，以铁酸铋材料为电池的负极活性材料，以氢氧化镍材料为电池的正极活性材料，以碱溶液为电解质溶液，电池的电压窗口为0.2～1.5V。
2.根据权利要求1所述的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池，其特征在于，所述的氢氧化镍材料，所含元素的质量百分比为：镍48～63％、钴0.5～12％、锌0.5～6.5％、铈0～8.5％、其余为氢、氧非金属元素；
氢氧化镍材料的松装密度为1.58～1.75g/cm3、振实密度为2.0～2.5g/cm3；氢氧化镍材料的比表面积为5～100m2/g，粒径为1～15μm。
3.根据权利要求1或2所述的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池，其特征在于，所述的铁酸铋电极材料，其制备方法包括如下步骤:
将铋原料、铁原料与溶剂充分混合，超声10～60min，配制成铋离子与铁离子的混合溶液、其中铋离子的浓度为0.01～5mol/L；将沉淀剂溶解于溶剂中配制成浓度为0.1～6mol/L沉淀剂溶液；在温度为10～180℃和搅拌条件下，将沉淀剂溶液滴加到混合溶液中反应0.5～10h后进行烘干、研磨得到前驱物粉末；将前驱物粉末置于高温炉中，400～800℃热处理1～20h后随炉冷却至室温，将热处理产物分别用水和乙醇洗涤、并进行固相分离，然后将固体物在80～150℃烘干至恒重制备出铁酸铋材料。
4.根据权利要求3所述的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池，其特征在于，所述的溶剂为水、乙醇、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、二甘醇、三甘醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的一种或两种以上。
5.根据权利要求3所述的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池，其特征在于，所述的铋原料包括醋酸铋、硝酸铋、氯化铋、氧化铋、氢氧化铋、碳酸铋、碱式碳酸铋、硫酸铋、硫酸氧铋、硝酸氧铋中的一种或两种以上；所述的铁原料包括金属铁、醋酸铁、柠檬酸铁、硝酸铁、氯化铁、氧化铁、氢氧化铁、碳酸铁、碱式碳酸铋、硫酸铁中的一种或两种以上。
6.根据权利要求3所述的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池，其特征在于，所述的沉淀剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、醋酸钠、亚硝酸钠、EDTA四钠、酒石酸、酒石酸钠、甲酸钠、乳酸钠、丙酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、苯甲酸钠、邻苯二甲酸钠、水杨酸钠、醋酸钾、亚硝酸钾、EDTA四钾、酒石酸钾、甲酸钾、乳酸钾、丙酸钾、柠檬酸钾、苯甲酸钾、邻苯二甲酸钾、水杨酸钾、氨水中的一种或两种以上。
7.根据权利要求3所述的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池，其特征在于，所述的铋原料与铁原料按铋元素与铁元素的摩尔比为(0.9:1)～(1:0.9)混合；所述的沉淀剂与溶液中铋元素和铁元素总和的摩尔比为(1:1)～(5:1)。
8.根据权利要求3所述的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池，其特征在于，高温炉中的气氛环境为氮气、氩气、氦气、二氧化碳气、氧气中的两种以上的气体混合物，气体混合物中至少一种为氧气，氧气在混合气体中的体积百分数为10～99.9％，单一气体的纯度大于等于99.9％，混合气体的流量为5～500ml/min；所述的高温炉是指管式炉、坩埚炉、还原炉、真空炉中的任意一种，并可采用任意加热方式。
9.权利要求1至8任一项所述的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)铁酸铋电极和氢氧化镍电极的制备
铁酸铋电极的制备：将粘结剂溶于N-甲基吡咯烷酮中，配成0.02～1g/ml的溶液，再将铁酸铋材料、导电剂加入到粘结剂溶液中，搅拌均匀至膏状，涂覆在集流体上，再将其置于干燥箱中80～150℃干燥5～36h，经辊压后裁成电极片，即得到铁酸铋电极电极，所述铁酸铋材料、导电剂及粘结剂满足如下质量百分比：铁酸铋材料70～95％、导电剂3～15％、粘结剂2～15％；
氢氧化镍电极的制备：按照氢氧化镍材料70～95％、导电剂3～15％、粘结剂2～15％的质量百分比称量备用，然后依次将粘结剂、导电剂、氢氧化镍材料混合均匀调成糊状涂抹于泡沫镍上，80～150℃干燥5～36h，辊压并裁剪后得到氢氧化镍电极片；
(2)铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池的组装
将步骤(1)中得到的电极片按铁酸铋电极片、隔膜、氢氧化镍电极片依次放入电池模具中构造成二电极的三明治结构，滴加电解液后将电池模具紧固密封，即组装成铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池。
10.根据权利要求9所述的铁酸铋/氢氧化镍二次碱性电池的制备方法，其特征在于，所述的导电剂为导电炭黑、乙炔黑、石墨、石墨烯中的一种或两种以上；所述的粘结剂为聚四氟乙烯乳液、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠或丁苯橡胶中的一种或两种以上；所述的集流体为多孔网状、箔状或织物状的高电子导电率材料，涉及到泡沫镍、镍箔或镍网、铜网或铜箔、不锈钢网、不锈钢冲孔钢带或不锈钢箔、钛箔或钛网、铅箔或铅布、石墨化碳布或石墨烯布材料中的一种或两种以上；
所述的电解液由电解质和溶剂组成，所述的电解质包括一种或两种以上的碱金属氢氧化合物或碱金属盐类化合物；所述的溶剂包括水、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、二甘醇、三甘醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的一种或两种以上的混合物；电解质的浓度为1～8mol/L；
所述的隔膜为接枝聚丙烯无纺布、接枝PP微孔膜、玻璃纤维纸、尼龙无纺布、聚乙烯醇膜、石棉纸中的一种或两种以上。
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