CN1107442A - 氢氧化镍的制造方法 - Google Patents

氢氧化镍的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1107442A
CN1107442A CN94101458A CN94101458A CN1107442A CN 1107442 A CN1107442 A CN 1107442A CN 94101458 A CN94101458 A CN 94101458A CN 94101458 A CN94101458 A CN 94101458A CN 1107442 A CN1107442 A CN 1107442A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
nickel hydroxide
hydroxide
ammonia
reaction system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN94101458A
Other languages
English (en)
Inventor
王维波
刘恺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN94101458A priority Critical patent/CN1107442A/zh
Publication of CN1107442A publication Critical patent/CN1107442A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

本发明是有关氢氧化镍或掺杂有钴的氢氧化镍 的制造方法，本发明属于碱性电池非烧结型镍正极活 性物质的制造技术领域，其制造方法是先生成镍或钴 和镍氨的络合物溶液，再将金属氨络合物溶液、碱金 属氢氧化物溶液及氨水溶液连续同时加入到反应体 系，控制反应温度及pH值，使反应中金属离子与氨 水总量的摩尔比为1∶1.6以上。经过滤、水洗、干燥 制得氢氧化镍，本方法制得的氢氧化镍直接为球型粉 末，并具有高视比重、高电化学活性，特别适用碱性电 池镍正极的活性物质。

Description

本发明是有关球型氢氧化镍或掺杂有钴的球型氢氧化镍的制造方法，（以下所述的氢氧化镍颗粒，包括掺杂有钴的氢氧化镍颗粒）。
本发明属于碱性电池非烧结型镍正极活性物质氢氧化镍的制造技术领域。
碱性电池用的非烧结型镍正极，使用发泡镍作为集流网，这就要求活性物质氢氧化镍颗粒具有球型、高视比重、高电化学活性。采用球型氢氧化镍作为活性物质充填到发泡镍中时，由于流动性的改善，使充添性、充填率好，且活性物质不易从微孔中脱落，高视比重、高电化学活性氢氧化镍可以提高电极体积比容量及活性物质的利用率和放电率。
但是用以往方法来制造满足上述要求的氢氧化镍是困难的。
昭56-143671，采用预先在镍盐水溶液中添加氨，使之生成镍氨络合物，然后再与碱金属氢氧化物反应生成氢氧化镍，这种方法制得的氢氧化镍虽然活性物质利用率高，但干燥后的氢氧化镍为块状，还需要粉碎过程，所得颗粒有不规则的断面，因此充填性及充填密度都不好。
平2-6340，采用镍盐溶液、碱金属氢氧化物、氨水溶液（包括各种铵盐的水溶液）三部分连续同时加入到反应体系中，来连续制造球型氢氧化镍。这种方法虽然能够得到球型氢氧化镍，但在反应体系中存在镍离子与碱金属氢氧化物的直接反应，使氢氧化镍颗粒不够致密，视比重小，活性物质充填密度不高，并且由于结晶性不好，所制得的氢氧化镍活性物质利用率也不高。
本发明的目的在于克服以上不足，提供一种制造球型、高视比重、高电化学活性的氢氧化镍的方法。
本发明的技术要点在于采用预先在镍盐溶液中加入氨水溶液，使镍离子与氨络合，得到分级络合的镍氨络合物，然后再与碱金属氢氧化物、氨水溶液三者连续同时地加入到反应体系中，保持反应体系的温度在20-80℃范围内的某一固定值，保持反应体系的pH值在9-13范围内的某一固定值，在上述条件下连续反应，制得平均粒径在2-50μm的球型、高视比重、高电化学活性的氢氧化镍颗粒。
本发明中，预先在镍盐溶液中加入氨水溶液，使Ni2+与NH3分级络合，生成稳定的镍氨络合物，由于生成的镍氨络合物体积增加，使得中心镍离子的极化作用大为减弱，因此与碱金属氢氧化物之间的作用也就减弱，反应生成氢氧化镍的速度减慢，生成的作为最初晶核的氢氧化镍粒子致密，并能随后紧密的生长，最终形成高结晶型的氢氧化镍颗粒，由于反应过程还同时不断向体系中加入氨水（或铵盐溶液），使所生成颗粒的表面得到稳定，防止了氢氧化镍颗粒之间的聚集。经过滤、水洗、干燥制得平均粒径为2-50μm的球型氢氧化镍颗粒。
在本发明中所使用的镍盐可以是硝酸镍、硫酸镍、氯化镍等各种水溶性镍盐，镍盐溶液的浓度在0.5-3.5mol/L范围内，为形成络合物，镍盐和所需添加氨水的摩尔比为1∶0.1-2。所使用钴盐可以为水溶性的硝酸钴、硫酸钴、氯化钴等，所用钴盐的浓度为0.01-0.5mol/L。
碱金属氢氧化物可以是氢氧化钠、氢氧化钾等，碱金属氢氧化物溶液的浓度在1-10mol/L范围。
反应中所需同时加入到反应体系的氨水的浓度在10-28（重量）%，也可使用各种铵盐的水溶液，如：硝酸铵、氯化铵等的水溶液，铵盐溶液的浓度在3-7.5mol/L范围。加入到反应体系中的镍盐与氨水（或铵盐）的摩尔比为1∶0.3-4（不包括预先加入与镍盐络合的氨水浓度）。
在镍氨络合物溶液、碱金属氢氧化物溶液及氨水溶液三者连续同时添加到反应体系过程中，要充分搅拌。以上三种溶液的添加速度，根据它们的浓度及反应槽的容量大小不同而改变。反应生成的氢氧化镍在反应体系中的滞留时间一般在0.5-5小时之间。保持反应体系的温度为20-80℃范围内的某一固定值，一般为所定值的±2℃范围内。反应体系的pH值为9-13范围内的一固定值，一般为所定值的±0.1范围内。反应过程氨水的添加总量为：1mol镍盐对0.4-6mol氨水，如图1所示为氢氧化镍利用率与氨水添加量之间的关系，对高电化学活性的氢氧化镍来说，最好1mol镍盐添加1.6mol以上的氨水，如上所述，镍氨络合物溶液、碱金属氢氧化物溶液及氨水溶液三者连续同时添加到反应体系中，保持一定的温度及pH条件，反应连续进行，经过滤、水洗、干燥制得到平均粒径为2-50μm的球型氢氧化镍。
所生成的球型氢氧化镍从反应槽上方的溢出口连续取出，生成的氢氧化镍干燥前含水量较低，一般为8-15（重量）%。由于氢氧化镍颗粒为球型，因此过滤速度快，容易水洗将不纯物除去，并且容易干燥得到产品。
本发明所使用的实验装置如图2所示。
（1）.备有搅拌器的反应槽  （2）.镍氨络合物水溶液入口
（3）.氨水溶液的入口  （4）.碱金属氢氧化物水溶液的入口
（5）.定量泵  （6）.pH控制器  （7）.温度控制器
（8）.氢氧化镍取出口
反应开始前，先将一定量的水加入到反应槽（1）中，并开始搅拌，调节温度控制器（7），升温并保持一定的温度，将镍氨络合物水溶液、氨水溶液及碱金属氢氧化物水溶液，分别从（2）、（3）及（4）入口处由定量泵控制连续同时的加入到反应体系中，pH控制器连续控制定量泵（5）调节碱金属氢氧化物水溶液的添加量，使反应体系保持在预先设定的一定pH范围内，各反应物的添加速度，根据设定的氢氧化镍在反应体系中的滞留时间来调节，为了使新生成的氢氧化镍颗粒尽可能长时间的滞留在反应槽中，要使（2）、（3）及（4）入口伸到反应槽一侧的底部位置，而取出口（8）在反应槽另一侧的上部位置，使最终反应生成的氢氧化镍由（8）溢出，如上所述，待反应体系稳定后，生成的球型氢氧化镍连续取出。经过滤、水洗、干燥制得球型氢氧化镍产品，其视比重在1.8g/ml以上，作为碱性电池镍正极的活性物质利用率在80%以上。
本发明的实施例如下：
使用如图2所示的反应装置，反应槽的容积为10L，使用的各种溶液条件为：（a）在2.0mol/L的硝酸镍溶液中加入氨水，按照镍盐与氨水摩尔比为1∶0.6的比例，配制成镍氨络合物水溶液。（b）5.0mol/L浓度的氢氧化钠水溶液，（c）25（重量）%浓度的氨水溶液，通过定量泵，镍氨络合物水溶液以3L/hr、氨水溶液以0.7L/hr的固定速度定量加入到反应槽中，由pH控制器（6）控制定量泵（5）加入氢氧化钠水溶液的速度，保持反应槽中的pH为11.0±0.1。由温度控制器（7）控制反应槽中反应体系的温度为50±2℃，反应在不断搅拌下连续进行，生成球型氢氧化镍，在反应槽中氢氧化镍平均滞留时间约为1.6小时，待反应体系稳定后，经过滤、水洗、干燥制得粉末状氢氧化镍，干燥前氢氧化镍的含水率约为11（重量）%，很容易干燥，通过上述方法制得的球型氢氧化镍扫描电镜照片如图3所示，平均直径约为12μm，视比重约为2.0g/ml。

Claims (3)

1、一种氢氧化镍或掺杂有钴的氢氧化镍的制造方法，本发明的特征在于：预先在镍盐的水溶液中或含有钴盐的镍盐水溶液中加入氨水，使镍离子或含有的钴离子与氨作用，生成上述相应金属的氨络合物，再将以上的金属氨络合物溶液、碱金属氢氧化物溶液及氨水溶液三部分连续同时的加入到反应体系中，控制反应体系温度在20-80℃范围内的某一固定值，pH值在9-13范围内的某一固定值，反应连续进行，经过滤、水洗、干燥制得平均粒径为2-50μm的球型氢氧化镍。
2、按照权利要求1所述的氢氧化镍制造方法，其特征在于：预先形成金属的氨络合物溶液，镍盐或其中所包含钴盐的总量与添加氨水的摩尔比控制为1∶0.1-2。
3、按照权利要求1所述的氢氧化镍制造方法，其特征在于：在反应体系中，金属氨络合物溶液、碱金属氢氧化物溶液及氨水溶液三部分连续同时的加入到反应体系中，控制反应中金属离子与所加氨水总量的摩尔比为1∶1.6以上。
CN94101458A 1994-02-26 1994-02-26 氢氧化镍的制造方法 Pending CN1107442A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN94101458A CN1107442A (zh) 1994-02-26 1994-02-26 氢氧化镍的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN94101458A CN1107442A (zh) 1994-02-26 1994-02-26 氢氧化镍的制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1107442A true CN1107442A (zh) 1995-08-30

Family

ID=5030168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN94101458A Pending CN1107442A (zh) 1994-02-26 1994-02-26 氢氧化镍的制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1107442A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2327943A (en) * 1997-08-04 1999-02-10 Samsung Display Devices Co Ltd Preparing nickel hydroxide
CN1053646C (zh) * 1997-03-14 2000-06-21 清华大学 高密度高活性球形氢氧化镍的制备方法
CN1078566C (zh) * 1998-04-03 2002-01-30 深圳广远实业发展有限公司 具有表面缺陷的球形氢氧化镍制造方法及装置
WO2007000075A1 (fr) * 2005-06-27 2007-01-04 Shenzhen Bak Battery Co., Ltd Procédé de préparation d’hydroxyde nickeleux sphérique qui est dopé et d’oxydes métalliques multiples, et pile secondaire au lithium
CN1328173C (zh) * 2002-05-09 2007-07-25 辽宁浩普科技发展有限公司 一种动力MH－Ni电池用纳米晶球形氢氧化镍的生产方法及设备
CN1733599B (zh) * 2004-08-13 2010-04-28 中国人民解放军63971部队 过渡金属氧化物或氢氧化物湿凝胶的制备方法
CN102887551A (zh) * 2012-10-12 2013-01-23 金川集团股份有限公司 一种多孔球形氧化亚镍及其制备方法
CN105271445A (zh) * 2015-11-13 2016-01-27 无锡清杨机械制造有限公司 一种球形掺杂钴的氢氧化镍的连续制备方法
CN105568309A (zh) * 2015-12-11 2016-05-11 苏州大学 一种光电化学电池的光电极的制备方法
CN106044871A (zh) * 2011-06-07 2016-10-26 住友金属矿山株式会社 镍复合氢氧化物及其制造方法、非水电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法以及非水电解质二次电池
CN108483518A (zh) * 2018-01-31 2018-09-04 黑龙江大学 一种具有交联网墙结构NiO材料的制备方法
CN109585815A (zh) * 2018-11-16 2019-04-05 大连理工大学 一种掺杂磷钼酸的镍锌电池正极材料制备方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1053646C (zh) * 1997-03-14 2000-06-21 清华大学 高密度高活性球形氢氧化镍的制备方法
GB2327943A (en) * 1997-08-04 1999-02-10 Samsung Display Devices Co Ltd Preparing nickel hydroxide
CN1078566C (zh) * 1998-04-03 2002-01-30 深圳广远实业发展有限公司 具有表面缺陷的球形氢氧化镍制造方法及装置
CN1328173C (zh) * 2002-05-09 2007-07-25 辽宁浩普科技发展有限公司 一种动力MH－Ni电池用纳米晶球形氢氧化镍的生产方法及设备
CN1733599B (zh) * 2004-08-13 2010-04-28 中国人民解放军63971部队 过渡金属氧化物或氢氧化物湿凝胶的制备方法
US7985503B2 (en) 2005-06-27 2011-07-26 Shenzhen Bak Battery Co., Ltd Method for preparing spherical nickelous hydroxide which is dopped and multiple metal oxides, and lithium ion secondary battery
WO2007000075A1 (fr) * 2005-06-27 2007-01-04 Shenzhen Bak Battery Co., Ltd Procédé de préparation d’hydroxyde nickeleux sphérique qui est dopé et d’oxydes métalliques multiples, et pile secondaire au lithium
CN106044871A (zh) * 2011-06-07 2016-10-26 住友金属矿山株式会社 镍复合氢氧化物及其制造方法、非水电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法以及非水电解质二次电池
CN106044871B (zh) * 2011-06-07 2018-04-24 住友金属矿山株式会社 镍复合氢氧化物及其制造方法、非水电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法以及非水电解质二次电池
CN102887551A (zh) * 2012-10-12 2013-01-23 金川集团股份有限公司 一种多孔球形氧化亚镍及其制备方法
CN105271445A (zh) * 2015-11-13 2016-01-27 无锡清杨机械制造有限公司 一种球形掺杂钴的氢氧化镍的连续制备方法
CN105568309A (zh) * 2015-12-11 2016-05-11 苏州大学 一种光电化学电池的光电极的制备方法
CN108483518A (zh) * 2018-01-31 2018-09-04 黑龙江大学 一种具有交联网墙结构NiO材料的制备方法
CN109585815A (zh) * 2018-11-16 2019-04-05 大连理工大学 一种掺杂磷钼酸的镍锌电池正极材料制备方法
CN109585815B (zh) * 2018-11-16 2021-08-10 大连理工大学 一种掺杂磷钼酸的镍锌电池正极材料制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1107442A (zh) 氢氧化镍的制造方法
CN107265520B (zh) 一种球形镍钴锰前驱体材料的制备方法及产品
JPH10265225A (ja) 電池構成用金属水酸化物製造装置
CN109422297B (zh) 一种镍钴锰前驱体结晶过程中调控成核的方法
CN108550807A (zh) 一种三元前驱体及其制备方法及基于三元前驱体的锂离子电池三元正极材料及其制备方法
WO2023024584A1 (zh) 掺镍碳酸钴及其制备方法和应用
CN108821310A (zh) 一种类普鲁士白材料及其制备方法和应用
CN104134786A (zh) 一种小粒度高密度球形四氧化三钴的制备方法
CN113830839A (zh) 片状形貌掺铝碳酸钴的制备方法及其应用
CN107540024A (zh) 球形四氧化三钴的制备方法、生产装置及球形四氧化三钴
CN100561777C (zh) 锂离子电池正极材料的镍钴锰酸锂前驱体的制备方法
CN108428888A (zh) 一种球形表面密实镍钴铝三元材料、其前驱体及其制备方法和应用
CN107565124A (zh) 一种镍钴锰酸锂前驱体及其制备方法
EP1794827B1 (en) Methods for fabricating calcium zincate for negative electrodes
CN109354077A (zh) 一种多结晶形态的三元前驱体及其制备方法
CN1524062A (zh) 氢氧化镍及其制备方法
CN114195204A (zh) 一种高球形度富锰碳酸盐前驱体及其制备方法与应用
CN1075697A (zh) 球形微粒氢氧化镍制造法
KR20050073456A (ko) 알칼라인 전지를 위한 혼합된 수산화니켈에 기초한 캐소드활성 물질 및 그 제조 공정
CN112357971A (zh) 一种电池用掺铝大粒度碳酸钴的制备方法
JP3656353B2 (ja) アルカリ蓄電池用正極活物質の製造法
CN114436343B (zh) 一种粒度呈单峰宽分布的镍钴锰氢氧化物的制备方法
CN100521298C (zh) 高温电池用氢氧化镍的制备方法
CN101311156B (zh) 一种草酸亚铁的制备方法
CN105601918A (zh) 一种催化水解聚丁二酰亚胺的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication