CN1776940A - 镍氢电池负极表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能够使电极放电性能获得显著提高的镍氢电池负极表面处理方法。将本发明方法是：先将含硫化合物、含镍化合物按一定比例与一定量的水混合；或将含硫化合物、含钴化合物按一定比例与一定量的水混合；或将含硫化合物、含镍化合物、含钴化合物按一定比例与一定量的水混合；或将储氢合金电极浸入上述所配的溶液之一中，在通电情况下电极表面沉积一层含硫金属层。本发明方法可广泛应用于电极制备过程中，提高金属氢化物镍电池负极的性能。

Description

镍氢电池负极表面处理方法
                               技术领域
本发明涉及镍氢电池技术领域，提出了一种电池负极表面处理方法。
                               背景技术
金属氢化物镍电池(MH/Ni)是20世纪90年代发展起来的一种新型绿色电池，它与镍镉电池有很好的互换性，但没有镉污染而且比能量高。广泛应用于便携式信息设备。在电动汽车领域，也具有相当乐观的应用前景。金属氢化物镍电池负极是由储氢合金等组分构成，其制备技术直接影响电池性能。在电极制备过程中，可以采用对电极表面进行化学或物理方法处理，提高金属氢化物镍电池负极的性能。
                              发明内容
本发明的目的在于：提出了储氢合金电极表面采用电化学法处理方法。提出了在储氢合金电极表面上加入了硫和镍、钴元素，硫元素与镍、钴形成了多价态的硫化物。提出了硫元素在电极中存在的价态。提出了硫元素在电极中含量。通过上述技术的实施，使电极放电性能获得显著提高。
本发明镍氢电池负极表面处理方法，通过下述技术方案予以实现，包括下述步骤：
(1)将1-200克/升硫代硫酸钠或硫脲或硫氰酸铵的水溶液与1-200克/升硫酸镍或氯化镍混合；
(2)将1-200克/升的硫代硫酸钠或硫脲或硫氰酸铵的水溶液和1-200克/升的硫酸钴或氯化钴的水溶液混合；
(3)将1-200克/升的硫代硫酸钠或硫脲或硫氰酸铵的水溶液和1-200克/升的硫酸镍或氯化镍水溶液以及1-100克/升的硫酸钴或氯化钴的水溶液混合；
(4)将储氢合金电极浸入上述步骤(1)所配的溶液中；或将储氢合金电极浸入上述步骤(2)所配的溶液中；或将储氢合金电极浸入上述步骤(3)所配的溶液中，在通电情况下电极表面沉积一层含硫金属层。
上述步骤(4)是将储氢合金电极浸入上述步骤(1)所配的溶液中，加1-100克/升的柠檬酸钠络和剂，储氢合金电极作为阴极，金属镍作为阳极，通电1分钟-7小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫镍金属层，溶液温度为5-70℃。
上述步骤(4)也可以是将储氢合金电极浸入上述步骤(2)所配的溶液中，加1-100克/升的柠檬酸钠络和剂，储氢合金电极作为阴极，金属钴作为阳极，通电10分钟-7小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫钴金属层，溶液温度为5-70℃
上述步骤(4)还可以是将储氢合金电极浸入上述步骤(3)所配的溶液中，加1-100克/升的柠檬酸钠络和剂，储氢合金电极作为阴极，金属镍作为阳极，通电10分钟-7小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫镍钴合金金属层，溶液温度为5-70℃。
上述硫元素在电极中的含量为0.001-30wt％，价态为-1价和-2价。
按照上述技术方案制备的储氢合金电极与氢氧化镍电极组成电池，氧化汞电极作为参比电极，6N氢氧化钾溶液作为电解质。0.4C放电下，储氢合金的单位重量容量提高了10％以上。
                              具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1：
将5克/升硫代硫酸钠的水溶液与5克/升硫酸镍混合，将储氢合金电极浸入上述所配的溶液中，加10克/升的柠檬酸钠作为络合剂，储氢合金电极作为阴极，金属镍作为阳极，通电20分钟，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫镍金属层，溶液温度为25℃。
实施例2：
将50克/升硫脲的水溶液与60克/升氯化镍混合，将储氢合金电极浸入上述所配的溶液中，加30克/升的柠檬酸钠作为络合剂，储氢合金电极作为阴极，金属镍作为阳极，通电1小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫镍金属层，溶液温度为55℃。
实施例3：
将100克/升硫氰酸铵的水溶液与120克/升硫酸钴混合，将储氢合金电极浸入上述所配的溶液中，加60克/升的柠檬酸钠作为络合剂，储氢合金电极作为阴极，金属钴作为阳极，通电2小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫钴金属层，溶液温度为45℃。
实施例4：
将160克/升硫代硫酸钠水溶液与180克/升氯化钴混合，将储氢合金电极浸入上述所配的溶液中，加80克/升的柠檬酸钠作为络合剂，储氢合金电极作为阴极，金属钴作为阳极，通电3小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫钴金属层，溶液温度为60℃。
实施例5：
将120克/升硫代硫酸钠的水溶液与100克/升硫酸镍以及150克/升硫酸钴混合，将储氢合金电极浸入上述所配的溶液中，加20克/升的柠檬酸钠作为络合剂，储氢合金电极作为阴极，金属镍作为阳极，通电4小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫镍钴合金金属层，溶液温度为35℃。
实施例6：
将140克/升硫脲的水溶液与150克/升氯化镍以及160克/升氯化钴混合，将储氢合金电极浸入上述所配的溶液中，加50克/升的柠檬酸钠作为络合剂，储氢合金电极作为阴极，金属镍作为阳极，通电5小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫镍钴合金金属层，溶液温度为55℃。
实施例7：
将60克/升硫氰酸铵的水溶液与70克/升氯化镍以及80克/升硫酸钴混合，将储氢合金电极浸入上述所配的溶液中，加70克/升的柠檬酸钠作为络合剂，储氢合金电极作为阴极，金属镍作为阳极，通电4小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫镍钴合金金属层，溶液温度为25℃。

Claims (5)

1.一种镍氢电池负极表面处理方法，其特征是，包括下述步骤：
(1)将1-200克/升硫代硫酸钠或硫脲或硫氰酸铵的水溶液与1--200克/升硫酸镍或氯化镍混合；
(2)将1-200克/升的硫带硫酸钠或硫脲或硫氰酸铵的水溶液和1-200克/升的硫酸钴或氯化钴的水溶液混合；
(3)将1-200克/升的硫带硫酸钠或硫脲或硫氰酸铵的水溶液和1-200克/升的硫酸镍或氯化镍水溶液以及1-100克/升的硫酸钴或氯化钴的水溶液混合；
(4)将储氢合金电极浸入上述步骤(1)所配的溶液中；或将储氢合金电极浸入上述步骤(2)所配的溶液中；或将储氢合金电极浸入上述步骤(3)所配的溶液中，在通电情况下电极表面沉积一层含硫金属层。
2.根据权利要求1所述的镍氢电池负极表面处理方法，其特征是，所述步骤(4)为将储氢合金电极浸入(1)所配的溶液中，加1-100克/升的柠檬酸钠作为络合剂，储氢合金电极作为阴极，金属镍作为阳极，通电1分钟-7小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫镍金属层，溶液温度为5--70℃。
3.根据权利要求1所述的镍氢电池负极表面处理方法，其特征是，所述步骤(4)为将储氢合金电极浸入(2)所配的溶液中，加1-100克/升的柠檬酸钠作为络合剂，储氢合金电极作为阴极，金属钴作为阳极，通电10分钟-7小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积-层含硫钴金属层，溶液温度为5--70℃。
4.根据权利要求1所述的镍氢电池负极表面处理方法，其特征是，所述步骤(4)为将储氢合金电极浸入(3)所配的溶液中，加1-100克/升的柠檬酸钠作为络合剂，储氢合金电极作为阴极，金属镍作为阳极，通电10分钟-7小时，电流密度为1-100mA/cm2，在电极表面沉积一层含硫镍钴合金金属层，溶液温度为5--70℃。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的镍氢电池负极表面处理方法，其特征是，所述硫元素在电极中的含量为0.001-30wt％，价态为-1价和-2价。
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Denomination of invention: Nickel-hydrogen cell cathode surface treating method

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