本发明专利技术公开了一种镍氢电池正极及其制备方法；该正极包括集流体和集流体上填充涂覆的正极材料，所述正极材料包括质量百分比含量为2％～5％的粘结剂、80％～90％的掺杂Mg的β-Ni(OH)2和8％～15％的镍粉。与现有技术相比，本发明专利技术中Mg的掺杂提高了镍电活性物质利用率、提高了镍电极的放电电位和使用寿命，改善镍电极在宽温度范围内的使用性能及大电流放电能力；进一步采用HPMC和PTFE作为粘结剂，在正极表面形成了一层致密的三维网状结构，抑制了充放电过程中极板的膨胀，并且可以减少活性物质的脱落，更好地提高了镍电极的循环寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镍氢电池，尤其涉及。
技术介绍
Ni (OH)2作为正极活性物质被广泛的应用于Ni/Cd，Ni/Zn，Ni/Fe，Ni/MH等碱性电池中。它存在两种晶体结构，a-Ni (OH)2和β-Ni(0H)2。目前电池工业上主要应用β -Ni (OH)2作为正极材料，但纯β -Ni (OH)2电化学性能存在一些不足。例如它是P型半导体材料，充放电时的导电性和固相质子扩散速度之间差异较大，氧化电位和氧气析出电位比较接近，过充电很容易生成密度很小的Y-NiOOH导致电极膨胀损坏等，因此采用纯Ni (OH)2制成的电极很难满足高功率、大电流电池的要求。掺杂是改善Ni (OH)2电化学性能、促进镍电池应用和发展的主要途径之一。在掺杂剂中研究最多的是Co元素，其次是Zn、Cd、Al、C、 稀土元素、Cu系化合物、Ca系化合物等；短周期内金属元素掺杂却报道不多，其中，Li是以电解液的形式加入的。粘结剂是镍氢电池正负极的重要组成部分，起着将活性物质粉末和电极基体粘合在一起，保证电极成型和正常充放电的作用。它对电极乃至整个电池的性能有着不可忽视的影响。采用恰当的粘结剂可以获得较大的容量，降低内阻，提高电池的放电电压平台和大电流放电能力，而且对电池循环性能的提高，充电时内压的降低以及自放电率的减少等均有较大的作用。目前常用的粘结剂有CMC和PTFE，因为CMC是亲水性的粘结剂，PTFE是憎水性的粘结剂，二者联用能克服各自的缺点，做到优势互补，但依然存在活性物质利用率不高，内阻较大的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种。该镍氢电池正极具有较高的镍电活性物质利用率、放电电位以及良好的使用寿命、在宽温度范围内的使用性能及大电流放电能力。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的本专利技术涉及一种镍氢电池正极，包括集流体和集流体上填充涂覆的正极材料，所述正极材料包括质量百分比含量分别为2 % 5 %的粘结剂、80 % 90 %的掺杂Mg的β -Ni (OH) 2和8% 15%的镍粉。优选地，所述掺杂Mg的β -Ni (OH)2是通过均相络合共沉淀法制备而得的，具体为将氢氧化钠加入硫酸镁和镍盐的混合溶液中，反应至生成结晶；固液分离后洗涤，干燥，即得所述Mg的P-Ni(OH)2 ;所述加入的镍盐、硫酸镁和氢氧化钠的摩尔比为2:0. I O. 3:2 3。进一步优选地，所述镍盐为硫酸镍或硝酸镍。优选地，所述粘结剂为质量比为I: I I. 5的HPMC和PTFE。本专利技术还涉及一种前述镍氢电池正极的制备方法，包括如下步骤 a、采用均相络合共沉淀法制备掺杂Mg的β -Ni (OH) 2 ；b、将步骤a中制得的掺杂Mg的β-Ni (OH) 2以80% 90%的质量百分比与质量百分比为8% 15%的镍粉混合均匀后，加入质量百分比为2% 5%的粘结剂搅拌均匀制成浆状，刮涂到集流体中；c、85°C IlCTC烘干后,压制成型。优选地，所述步骤a具体为将氢氧化钠加入硫酸镁和镍盐的混合溶液中，反应至生成结晶；固液分离后洗涤，干燥，即得所述Mg的β -Ni (OH)2 ;所述加入的镍盐、硫酸镁和氢氧化钠的摩尔比为2:0. I O. 3:2 3。优选地，所述步骤b中的粘结剂为质量比为1:1 I. 5的HPMC和PTFE。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果 I、采用掺杂Mg的β -Ni (OH)2作为正极材料，Mg的掺杂不会改变β -Ni (OH)2的晶型，同时还提高了镍电活性物质利用率、提高了镍电极的放电电位和使用寿命，改善镍电极在宽温度范围内的使用性能及大电流放电能力。2、采用HPMC和PTFE联用作为粘结剂，在正极表面形成了一层致密的三维网状结构，抑制了充放电过程中极板的膨胀，并且可以减少活性物质的脱落，提高了镍电极的循环寿命。附图说明图I为循环寿命比较图；图2为XRD分析图谱。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。对比例I本对比例的镍氢电池正极，包括集流体和集流体上填充涂覆的正极材料,所述正极材料包括质量百分比含量分别为2%的粘结剂、90%的β-Ni (OH)2和8%的镍粉。具体制备方法如下I)、将P-Ni(OH)2以90%的质量百分比与质量百分比为8%的镍粉混合均匀后，加入质量百分比为2%的粘结剂(质量比为1:1的HPMC和PTFE)搅拌均匀制成浆状，刮涂到集流体中；3)、85°C烘干后，压制成型。对比例2本对比例的镍氢电池正极，包括集流体和集流体上填充涂覆的正极材料，所述正极材料包括质量百分比含量分别为2%的粘结剂、90%的掺杂Mg的β -Ni (OH)2和8%的镍粉。具体制备方法如下I)、采用均相络合共沉淀法制备掺杂Mg的P-Ni(OH)2 :将氢氧化钠加入硫酸镁和硫酸镍的混合溶液中，反应至生成结晶；固液分离后洗涤，干燥，即得所述掺杂Mg的β-Ni (OH)2 ;所述加入的硫酸镍、硫酸镁和氢氧化钠的摩尔比为2:0. 1:2 ；2)、将步骤I)中制得的掺杂Mg的P-Ni(OH)2以90%的质量百分比与质量百分比为8%的镍粉混合均匀后，加入质量百分比为2%的粘结剂(质量比为1:1的CMC和PTFE)搅拌均匀制成浆状，刮涂到集流体中；3)、85°C烘干后，压制成型。实施例I本实施例的镍氢电池正极，包括集流体和集流体上填充涂覆的正极材料,所述正极材料包括质量百分比含量分别为2%的粘结剂、90%的掺杂Mg的β -Ni (OH)2和8%的镍粉。具体制备方法如下 I)、采用均相络合共沉淀法制备掺杂Mg的P-Ni(OH)2 :将氢氧化钠加入硫酸镁和硫酸镍的混合溶液中，反应至生成结晶；固液分离后洗涤，干燥，即得所述掺杂Mg的β -Ni (OH)2 ;所述加入的镍盐、硫酸镁和氢氧化钠的摩尔比为2:0. 1:2 ;2)、将步骤I)中制得的掺杂Mg的P-Ni(OH)2以90%的质量百分比与质量百分比为8%的镍粉混合均匀后，加入质量百分比为2%的粘结剂(质量比为I: I的HPMC和PTFE)搅拌均匀制成浆状，刮涂到集流体中；3)、85°C烘干后，压制成型。实施例2本实施例的镍氢电池正极，包括集流体和集流体上填充涂覆的正极材料，所述正极材料包括质量百分比含量分别为5%的粘结剂、80%的掺杂Mg的3-附(0!1)2和15%的镍粉。具体制备方法如下I)、采用均相络合共沉淀法制备掺杂Mg的P-Ni(OH)2 :将氢氧化钠加入硫酸镁和硝酸镍的混合溶液中，反应至生成结晶；固液分离后洗涤，干燥，即得所述掺杂Mg的β-Ni (OH)2 ;所述加入的硝酸镍、硫酸镁和氢氧化钠的摩尔比为2:0. 3:3 ；2)、将步骤I)中制得的掺杂Mg的β-Ni (OH)2以80%的质量百分比与质量百分比为15%的镍粉混合均匀后，加入质量百分比为5%的粘结剂(质量比为1:1. 5的HPMC和PTFE)搅拌均匀制成浆状，刮涂到集流体中；3)、110°C烘干后，压制成型。实施例3本实施例的镍氢电池正极，包括集流体和集流体上填充涂覆的正极材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种镍氢电池正极，包括集流体和集流体上填充涂覆的正极材料，其特征在于，所述正极材料包括质量百分比含量为2 0Z0 5%的粘结剂、80% 90%的掺杂Mg的β -Ni (OH)2和8% 15%的镍粉。2.根据权利要求I所述的镍氢电池正极，其特征在于，所述掺杂Mg的β-Ni(OH)2是通过均相络合共沉淀法制备而得的，具体为将氢氧化钠加入硫酸镁和镍盐的混合溶液中，反应至生成结晶；固液分离后洗涤，干燥，即得所述掺杂Mg的P-Ni(OH)2;所述加入的镍盐、硫酸镁和氢氧化钠的摩尔比为2:0. I O. 3:2 3。3.根据权利要求2所述的镍氢电池正极，其特征在于，所述镍盐为硫酸镍或硝酸镍。4.根据权利要求I所述的镍氢电池正极，其特征在于，所述粘结剂为质量比为1:1 I.5 的 HPMC 和 PTFE。5.一种如权利要求I所述镍氢电池正极的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海尧豫实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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