專利名稱：堿性二次鋅電池負(fù)極活性物質(zhì)的制備方法
所屬技術(shù)領(lǐng)域新材料、新能源領(lǐng)域
Zn電極變形和枝晶生長主要原因是Zn放電產(chǎn)物Zn(OH)2在堿性溶液中形成Zn(OH)42-離子而溶解。充電時實際為Zn的電沉積，形成枝晶。Zn(OH)42-較重而下沉，充放次數(shù)多后形成下厚上薄，電極變形。
解決的辦法之一是制備成鋅酸鈣晶體Ca(Zn(OH)3)2·2H2O代替ZnO作為Zn電極活性物質(zhì)。充電時形成Zn，放電時仍然形成鋅酸鈣而不溶于堿溶液中，以改善Zn電極的可充性。
美國ERC公司Charkey Allen 1997.8發(fā)表的專利U.S.P 5863676提出了鋅酸鈣的制備方法。但得到的鋅酸鈣含量只有40％。武漢大學(xué)在“電池(Battery Bimonthly)2001年Vol 31 No.2發(fā)表的文章是在室溫制備。
ZnO在KOH溶液中可溶解并隨KOH濃度增高而溶解度增大，但在低于75℃的情況下溶解速度很慢，在動力學(xué)上是不可能溶解的。只有在較高溫度時ZnO溶于KOH溶液中。這樣加速了Ca(OH)2與ZnO的反應(yīng)，形成Ca(OH)2·2Zn(OH)2·2H2O沉淀，ZnO繼續(xù)溶解。在較低溫度下只是Ca(OH)2顆粒和ZnO顆粒接觸進(jìn)行反應(yīng)，顯然反應(yīng)不充分。
由于Ca(OH)2·2Zn(OH)2·2H2O在120℃以下不可能分解析出結(jié)晶水，在干燥時不必小于80℃，在105-110℃環(huán)境下烘干，除去吸附水。
用此制備的鋅酸鈣(含量≥95％)與添加劑和粘結(jié)劑混合制備Zn電極成形效果也很好。不必另加ZnO來改善電極成形情況。另加ZnO在充放電過程中還是會形成枝晶和使電極變形。
權(quán)利要求
1.堿性二次鋅電池負(fù)極活性物質(zhì)的制備方法用ZnO和Ca(OH)2為原料，放入KOH溶液中，攪拌72小時以上，溫度控制范圍為75℃-100℃，陳化60h以上，冷卻，，過濾，洗至中性，在105℃-110℃烘干，研磨，過300目。
2.按權(quán)利要求1所用ZnO和Ca(OH)2原料要求含F(xiàn)e量≤5PPm，粒度≤44um。
3.按權(quán)利要求1制備溫度必需大于75℃。
4.按權(quán)利要求1必需在≥75℃情況下陳化60h以上。
5.制得的鋅酸鈣可用于制造堿性二次負(fù)電極作為活性物質(zhì)，不必與ZnO混合使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋅負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法。以化學(xué)計算量稱取ZnO和Ca(OH)
文檔編號H01M10/26GK1462083SQ02120728
公開日2003年12月17日 申請日期2002年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月30日
發(fā)明者邱德瑜, 朱亞萍, 高效岳, 唐琛明 申請人:江蘇海四達(dá)集團(tuán)有限公司