一種Ni基電池材料制備方法
【專利摘要】一種Ni基電池材料制備方法，屬于電池材料領(lǐng)域。針對傳統(tǒng)方法提取純金屬，流程長，污染重且成本高的缺點，提供一種方法簡單、無污染的制備方法。該方法以CeO2、NiO、SnO2為原料，燒結(jié)得到混合氧化物作為陰極，石墨作為陽極，在CaCl2熔鹽中電解得到Ni基電池材料。采用本發(fā)明所述制備方法，過程簡單、制備成本低、對環(huán)境無污染。
【專利說明】一種Ni基電池材料制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電池材料領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著通信、電動車等行業(yè)的快速發(fā)展，二次電池得到廣泛應(yīng)用，其中，鎳氫電池和鋰電池應(yīng)用最廣。鎳基合金，如1^祖5工6祖5、附35112等，是較常用的電池材料。LaNi5的工業(yè)制備方法為合金熔煉法，Ni3Sn2的制備方法有電沉積法、粉末燒結(jié)法等，這些方法共同點是首先需要用傳統(tǒng)方法提取純金屬，流程長，污染重且成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、成本低、無污染的Ni基電池材料制備方法。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種Ni基電池材料制備方法，包括陰極準(zhǔn)備和電解反應(yīng)兩步驟；
陰極準(zhǔn)備:將CeO2, N1, SnO2粉末按制備CeNi5或Ni3Sn2所需比例稱重，混入2%的粘結(jié)劑，球磨后壓制燒結(jié)，將燒結(jié)片作為陰極；
電解反應(yīng):熔鹽采用CaCl2，在馬弗爐中緩慢升溫至400°C，保溫8h，冷卻后放置在氧化鋁坩堝中，置于反應(yīng)器底部，在電解爐升溫過程中，陰極和石墨碳棒懸在熔鹽上方預(yù)熱，同時通入氬氣,熔鹽溫度達(dá)到850°C，將陰極和石墨碳棒插入熔鹽中，通以直流電開始電解，電解時間llh，電解完成后將陰極產(chǎn)物取出，蒸餾水沖洗，常溫干燥，得到成品。
[0005]所述陰極準(zhǔn)備步驟中所述粘結(jié)劑為PVB，所述粉末混合加入粘結(jié)劑后在球磨機中濕磨3h，取出干燥后在30MPa下壓制成圓片，在850°C下燒結(jié)5h。
[0006]所述電解反應(yīng)步驟中將燒結(jié)片懸掛在鐵鉻鋁絲上作為陰極，外圍用鐵鉻鋁絲包裹，采用WYK3010型直流穩(wěn)壓電源作為電解電源，電解過程控制電壓為3.lv。
[0007]本發(fā)明具有如下有益效果:
方法簡單、制備成本低、對環(huán)境無污染。

【具體實施方式】
[0008]以下通過實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0009]具體實施例:本發(fā)明所述制備方法包括兩步驟:
陰極準(zhǔn)備:將分析純Ce02、N1, SnO2粉末按制備CeNi5或Ni3Sn2所需比例稱重，混入2%的粘結(jié)劑(PVB)，在球磨機中濕磨3h，取出干燥后在30MPa下壓制成圓片，中間鉆孔后在850°C下燒結(jié)5h，將燒結(jié)片懸掛在鐵鉻鋁絲上作為陰極，外圍用鐵鉻鋁絲包裹，以增大電流密度，加快反應(yīng)速率；
電解反應(yīng):熔鹽采用分析純CaCl2，在馬弗爐中緩慢升溫至400°C，保溫8h，冷卻后放置在氧化鋁坩堝中，置于反應(yīng)器底部，在電解爐升溫過程中，陰極和石墨碳棒懸在熔鹽上方預(yù)熱，同時通入氬氣,熔鹽溫度達(dá)到850°C，將陰極和石墨碳棒插入熔鹽中，通以直流電開始電解，控制電壓為3.lv，將電解溫度控制在3.2V以下，850°C下Ce02、N1, SnO2的理論分解電壓均低于熔鹽的分解電壓，因此可以實現(xiàn)金屬氧化物的脫氧而不會造成熔鹽分解，電解時間llh，電解完成后將陰極產(chǎn)物取出，用蒸餾水沖洗，常溫下干燥，得到成品。
[0010]通過對電解產(chǎn)物進(jìn)行XRD (X射線衍射)圖譜分析，電解產(chǎn)物的衍射峰與CeNi5和Ni3Sn2純合金的標(biāo)準(zhǔn)圖譜完全一致，表明電解后生成純的CeNi5或Ni3Srv
[0011]本發(fā)明實施例所述Ni基電池材料制備方法，相較于傳統(tǒng)方法，過程簡單，制備成本低，對環(huán)境無污染。
[0012]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明所做的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種Ni基電池材料制備方法，其特征在于:包括陰極準(zhǔn)備和電解反應(yīng)兩步驟； 陰極準(zhǔn)備:將CeO2, N1, SnO2粉末按制備CeNi5或Ni3Sn2所需比例稱重，混入2%的粘結(jié)劑，球磨后壓制燒結(jié)，將燒結(jié)片作為陰極； 電解反應(yīng):熔鹽采用CaCl2，在馬弗爐中緩慢升溫至400°C，保溫8h，冷卻后放置在氧化鋁坩堝中，置于反應(yīng)器底部，在電解爐升溫過程中，陰極和石墨碳棒懸在熔鹽上方預(yù)熱，同時通入氬氣,熔鹽溫度達(dá)到850°C，將陰極和石墨碳棒插入熔鹽中，通以直流電開始電解，電解時間llh，電解完成后將陰極產(chǎn)物取出，蒸餾水沖洗，常溫干燥，得到成品。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述陰極準(zhǔn)備步驟中所述粘結(jié)劑為PVB。
3.如權(quán)利要求1和2所述的制備方法，其特征在于:所述陰極準(zhǔn)備步驟中，所述粉末混合加入粘結(jié)劑后在球磨機中濕磨3h，取出干燥后在30MPa下壓制成圓片，在850°C下燒結(jié)5h。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述電解反應(yīng)步驟中將燒結(jié)片懸掛在鐵鉻鋁絲上作為陰極，外圍用鐵鉻鋁絲包裹。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述電解反應(yīng)步驟中采用WYK3010型直流穩(wěn)壓電源作為電解電源，電解過程控制電壓為3.lv。
【文檔編號】C25C3/36GK104313644SQ201410569820
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】陸強 申請人:陜西華陸化工環(huán)保有限公司