專利名稱：鎳鋅電池添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎳鋅電池，尤其涉及一種用以提高鎳鋅電池的功效和使用壽命的添加劑。
背景技術(shù)：
當前正在日益增長的環(huán)境問題促使很多國家出臺了嚴格的環(huán)境法規(guī)，綠色低碳經(jīng)濟已成為時代趨勢。由于石油價格高企，網(wǎng)絡(luò)和電子產(chǎn)品的繁榮促使可充電電池成為新的不斷增長的市場。尤其是混合電動車(HEV)，插入式混合電動車(PHEV)和電動車(EV)市場的迅猛增長導致人們迫切需要更高功效、更強動力、更穩(wěn)定和對環(huán)境更加友好的電池。傳統(tǒng)的電池技術(shù)，如鉛酸電池和鎳鎘電池并不能滿足市場需求。另外，這些電池也不符合環(huán)境保護的要求。盡管鋰電池在便攜式電子產(chǎn)品領(lǐng)域的應用取得了非凡成功，但是因其功率不足， 價格高昂和安全風險高而無法滿足大型系統(tǒng)的要求。新興的鎳鋅電池技術(shù)具有滿足各種應用需求的潛力。鎳鋅電池是一種功率高和能量充沛的可充電電池且因其制造過程中不再使用鉛、鎘和汞等重金屬，其污染小，風險水平和成本低，不易燃燒。盡管他們的優(yōu)點明顯，但是鎳鋅電池的使用壽命較短這一問題較難解決。導致其短暫的使用壽命的原因被認為主要是(1)充電過程中鋅枝晶的生長導致電池內(nèi)部短路并降低了電池的使用壽命；( 鋅在堿性電解液中的溶解和充放電過程中無法保持其原有位置所導致其形狀發(fā)生改變；和( 循環(huán)過程中電極材料的脫落所導致的電池容量損失。鎳鋅電池領(lǐng)域的絕大多數(shù)的研究人員的注意力集中在阻止鋅枝晶的生長和/或鋅負極(鋅陽極)畸變上，只有很少一部分研究者專注于鎳正極(鎳陰極)。正極組分的重要性在很大程度上被人們忽略了。作為一種常見方法，鎳鋅電池中對鎳氫電池或鎳鎘電池的鎳正極的完全采用導致其性能低下。在鎳鋅電池中，尤其是在其充電晚期階段，鎳正極的充電效率不高。當其處于低充電效率階段時，正極會導致幾個問題。首先，鋅負極充電過度和容易生成枝晶。第二，充電過程中正極可能會發(fā)生過度的和額外的氧析出反應。第三，過度充電時正極可能會脹大并使極片變松。第四，為了平衡正極的低充電效率，不得不用過量的鋅負極。在傳統(tǒng)的技術(shù)工藝中，鈷和鈷的氧化物或氫氧化物已被用在正極以提高充電效率，提高氧析出反應的過電位和增強電池的放電深度。理論上金屬鈷不溶解于堿。然而表層部分的鈷會不可避免地被氧化。而氧化鈷和其氫氧化物均能溶解于堿性溶液。當鈷化物溶解在堿性電解液之后，它將與鋅電極發(fā)生接觸。然后，該鈷化物將促使鋅電極發(fā)生析氫反應，這將導致極大的風險并導致電池無法滿足應用要求。因此，很明顯地，鈷添加劑并不是一種好的在保持鎳鋅電池的高電容量和對環(huán)境友好的同時提高鎳鋅電池充電效率，提高氧析出反應的過電位和增強電池的放電深度的解決辦法
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的優(yōu)勢在于其將鎳鋅電池的備受忽略的待開發(fā)領(lǐng)域推向了有待開發(fā)的中心位置。本發(fā)明將注意力集中在了正電極而兼顧鎳鋅電池的枝晶和畸變問題。實際上，對整個電池而言，正極的性能也是關(guān)鍵，對電池的綜合功效而言，它是最具影響力的因素之一。 本發(fā)明的另一優(yōu)勢在于其提供一種用于鎳正極的添加劑，該添加劑可在保持鎳鋅電池的高電容量和對環(huán)境友好的同時提高鎳鋅電池充電效率，提高氧析出反應的過電位和增強電池的放電深度。本發(fā)明的另一優(yōu)勢在于其提供一種用于鎳鋅電池的添加劑以提高該電池的功效和使用壽命。本發(fā)明的另一優(yōu)勢在于其提供一種用于鎳鋅電池的正極添加劑以提高該電池的功效和使用壽命。本發(fā)明的另一優(yōu)勢在于其提供一種用于鎳鋅電池的鎳正極，該鎳正極具有長的壽命，可以長時間儲存并具有高效放電的優(yōu)異性能，因此可以增加該鎳鋅電池的綜合功效和使用壽命。本發(fā)明的另一優(yōu)勢在于其提供一種用于鎳鋅電池的鎳正極，該鎳正極能夠提高鎳鋅電池的充電效率，促使提高正極氧析出反應的過電位和增強電池的放電深度及增加正極的容量，由此使用本發(fā)明鎳正極的電池的使用壽命，保質(zhì)期和儲存壽命均得到提高。本發(fā)明的另一優(yōu)勢在于其提供一種用于鎳鋅電池的鎳正極，該鎳正極具有長的壽命，可以長時間儲存并具有高效放電的優(yōu)異性能，同時本發(fā)明提供一個簡單的結(jié)構(gòu)，低廉的制造成本和得到改善的安全性，因此能夠增加該鎳鋅電池的綜合功效和使用壽命。本發(fā)明的其它優(yōu)勢和特點通過下述的詳細說明得以充分體現(xiàn)并可通過下述對所附權(quán)利要求中特地指出的手段和組合的詳細說明得以實現(xiàn)。依本發(fā)明，前述的和其他的目的和優(yōu)勢通過一種用于鎳鋅電池電極的組合物得以實現(xiàn)，其含有重量比約在50% 98%的鎳的氫氧化物；重量比約在 20%的鎳金屬粉末；重量比約在0. 05% 5%的由過渡金屬氧化物組成的第一添加劑，其中第一添加劑為二氧化釘，二氧化銠和/或兩者的組合物；重量比約在0. 05% 5%的由氧化物混合物組成的第二添加劑；和占其固體成分重量比約為0. 05% 5%的粘合劑。本發(fā)明的其他方面相應的是，本發(fā)明還包括一種用于鎳鋅電池的鎳電極的制造方法，其包括以下步驟(a)準備鎳氫氧化物(nickel oxyhydroxide)和鎳金屬；(b. 1)將第一添加劑添加至該鎳氫氧化物(nickel oxyhydroxide)和鎳金屬，其中第一添加劑由過渡金屬氧化物組成，其中該過渡金屬氧化物含有二氧化釘，二氧化銠和/ 或兩者的組合物的；(b. 2)將第二添加劑添加至該氫氧化鎳(nickel oxyhydroxide)和鎳金屬以提高鎳電極的電極容量和儲存壽命，其中第二添加劑由金屬氧化物或氫氧化物組成，其中該金屬氧化物或氫氧化物中含有一種或多種稀土氧化物；和(c)加入一種粘合劑將第一添加劑和第二添加劑組與氫氧化鎳(nickeloxyhydroxide)和鎳金屬相結(jié)合，其中鎳的氧化物或氫氧化物的重量比約為50% 98%，鎳金屬粉末的重量比約為1 % 20 %，第一添加劑的重量比為0. 05 % 5 %，第二添加劑的重量比約為0. 05 % 5 %且粘合劑占固體成分重量比約為0. 05 % 5 %?？蛇x地，可加入重量比在0. 1 % 5 %的氧化鋅或氫氧化鋅以促進電荷傳遞和提高快速放電能力。通過對隨后的描述和附圖的理解，本發(fā)明進一步的目的和優(yōu)勢將得以充分體現(xiàn)。本發(fā)明的這些和其它目的、特點和優(yōu)勢，通過下述的詳細說明，附圖和權(quán)利要求得以充分體現(xiàn)。


圖1為對應本發(fā)明較佳實施例的鎳鋅電池的圖示說明。
具體實施例方式依本發(fā)明較佳實施例，一種用于鎳鋅電池的電池結(jié)構(gòu)被提供，該電池結(jié)構(gòu)包括一種添加劑以提高該電池的功效和使用壽命。優(yōu)選地，該用于鎳鋅電池的添加劑是一種正極添加劑，該正極添加劑可使該正極具有長的壽命，可以長時間儲存并具有高效放電的優(yōu)異性能，因此可增加該鎳鋅電池的綜合功效和使用壽命。本發(fā)明的鎳鋅電池為一種大功率高容量可充電電池，其電能容量為同等情況下鉛酸電池的四倍。同時，本發(fā)明鎳鋅電池并不使用鉛0 )，鎘(Cd)和汞(Hg)，因此其在具有大功率高容量的同時對環(huán)境的污染低，此外，本發(fā)明鎳鋅電池由于其氫析出水平低而具有較高的安全性能(不易燃燒)及保持一個低的制造成本。例如，依本發(fā)明較佳實施例的正極添加劑的優(yōu)異性能具體體現(xiàn)在用于鎳鋅電池的鎳正極，該正極添加劑使正極具有長的壽命，可長時間儲存并具有高效放電的優(yōu)異性能，且該正極結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低廉并具有得到改善的安全性，因此其能夠提高該鎳鋅電池的綜合功效和使用壽命。尤其特別的是，依本發(fā)明較佳實施例的電池結(jié)構(gòu)包括一作為正極的鎳電極20，一作為負極的鋅電極30，一電解液40和一設(shè)于鎳電極20和鋅電極30之間的膜50。優(yōu)選地， 鎳電極20將通過將一組理想材料的粉末混合物結(jié)合在一起制得。尤其是該鎳電極20為通過將鎳的氫氧化物(NiOOH)、鎳金屬，過渡金屬氧化物如二氧化釘、和/或含有稀土氧化物如釔的氧化物三氧化二釔以及金屬氧化物或氫氧化物如氫氧化鈣及覆蓋在合適的集電器如泡沫鎳上的粘合劑結(jié)合在一起制得。換句話說，本發(fā)明提供一種鎳鋅電池的鎳電極20的制造方法，其包括以下步驟(a)準備鎳氫氧化物(nickel oxyhydroxide)和鎳金屬；(b. 1)將第一添加劑添加至該鎳氫氧化物(nickel oxyhydroxide)和鎳金屬，其中第一添加劑由過渡金屬氧化物組成；和(c)加入一種粘合劑將該第一添加劑和第二添加劑與該鎳的氫氧化物(nickel oxyhydroxide)和鎳金屬相結(jié)合。該第一添加劑的過渡金屬元素氧化物優(yōu)選為二氧化釕，該粘合劑優(yōu)選為羧甲基纖維素(CMC)和/或聚四氟乙烯(PTEE)。優(yōu)選地，在步驟(b. 1)之后，該方法進一步包括以下步驟(b. 2)將第二添加劑添加至該鎳的氫氧化物(nickel oxyhydroxide)和鎳金屬， 其中第二添加劑由金屬氧化物或氫氧化物組成，其中該金屬氧化物或氫氧化物含有一種或多種稀土氧化物，由此該電極的電極容量和儲存壽命得到改善。例如第二添加劑為含有釔的氧化物三氧化二釔和鈣的氧化物或氫氧化物氫氧化鈣的混合物。值得注意的是鋅的氧化物氧化鋅或其氫氧化物氫氧化鋅也可被加入進去以促進鎳鋅電池的電荷轉(zhuǎn)移能力和提其高快速放電能力。鋅的氧化物或其氫氧化物的比重約為 0. 5%。換句話說，本制造方法的步驟(b. 2)中的金屬氧化物或其氫氧化物為占比重為 0. 5%的鋅的氧化物或其氫氧化物。依本發(fā)明第一典型實施的鎳正極20，其適于用作鎳鋅電池的正極，在該鎳電極 20中，鎳的氫氧化物的重量比為50% 98%，鎳金屬粉末的重量比約為 20%，第一添加劑的重量比為0. 05% 5%，該第一添加劑由過渡元素氧化物如二氧化釘和二氧化銠組成，粘合劑如羧甲基纖維素(CMC)和/或聚四氟乙烯(PTEE)占固體成分重量比約為 0. 05% 5%。該鎳電極20可能進一步含有由金屬的氧化物或氫氧化物、稀土氧化物組成的混合物組成的第二添加劑。尤其是該第二添加劑含有由氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鋯、氫氧化鋯、氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鍶和氫氧化鍶組成的一組金屬氧化物和氫氧化物中的一種或多種，同時其含有由三氧化二釔、三氧化二鐿和三氧化二镥組成的一組稀土氧化物物質(zhì)中的一種或多種，也就是說第二添加劑含有一種或多種金屬氧化物或金屬氫氧化物，其中該金屬氧化物或金屬氫氧化物為氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鋯、氫氧化鋯、氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鍶和氫氧化鍶中的一種或多種，且第二添加劑含有一種或多種稀土氧化物，其中該稀土氧化物為三氧化二釔、三氧化二鐿和三氧化二镥中的一種或多種。該金屬氧化物或氫氧化物所占的百分比為0. 05% 5 %，該稀土氧化物所占的百分比為0. 05% 5%。該金屬氧化物或氫氧化物與稀土氧化物的比例為1 3。該鎳電極20可能進一步含有由鋅的氧化物氧化鋅或鋅的氫氧化物氫氧化鋅組成的所占重量比約為0. 1 5%的第三添加劑。尤其是，依本發(fā)明較佳實施例的鎳電極20的第一典型實施，該鎳電極適于用作鎳鋅電池的正極，該鎳正極20含有90 %的鎳的氫氧化物、5 %的鎳金屬粉末、0. 5 %的由過渡金屬氧化物組成的第一添加劑，其中該過渡金屬氧化物為二氧化釘、0. 22%羧甲基纖維素 CMC (固體)和0. 6 %聚四氟乙烯PTEE (固體)，其中該羧甲基纖維素CMC和0. 6 %聚四氟乙烯PTEE組成為粘合劑。與傳統(tǒng)的由94%的鎳氫氧化物、4%的氧化鈷、0.6%的羧甲基纖維素CMC(固體)和1. 4%的聚四氟乙烯PTEE的組成的電池相比，該鎳電極20的第一典型實施極大提高了其循環(huán)壽命和儲存壽命。尤其是，依本發(fā)明較佳實施例的鎳電極20的第二典型實施，該鎳電極20含有90% 的鎳的氫氧化物、4. 3%的鎳金屬粉末、0.4%的由過渡金屬氧化物組成的第一添加劑，其中該過渡金屬氧化物為二氧化釘、0. 2%的氫氧化鈣和0. 6%的三氧化二釔組成的第二添加劑、0. 的羧甲基纖維素CMC(固體)和0.6%的聚四氟乙烯PTEE(固體)組成的粘合劑。 與傳統(tǒng)的由94%的鎳氫氧化物、4%的氧化鈷、0. 6%的羧甲基纖維素CMC(固體)和1. 4% 的聚四氟乙烯PTEE組成的電池相比，該鎳電極20的第二種典型實施方式極大延長了其循環(huán)壽命和保質(zhì)期。尤其是，依本發(fā)明較佳實施例的鎳電極20的第三種典型實施，該鎳電極20含有 90%的鎳的氫氧化物、5%的鎳金屬粉末、0. 5%的由過渡金屬氧化物組成第一添加劑，其中該過渡金屬為二氧化釘組成、0.4%的鋅氧化物氧化鋅和0.4%的三氧化二釔組成的第二添加劑、0. 22%的羧甲基纖維素CMC(固體)和0.6%的聚四氟乙烯PTEE(固體)組成的粘合劑。與傳統(tǒng)的由94%的鎳氫氧化物、4%的氧化鈷、0.6%的羧甲基纖維素CMC(固體)和 1.4%的聚四氟乙烯PTEE組成的電池相比，該鎳電極20的第三種典型實施方式極大延長了其循環(huán)壽命和提高了其快速放電性能。值得注意的是鎳金屬粉末和其它導電劑亦被加入以提高正極的導電能力且其不與正極物質(zhì)發(fā)生反應。該鎳金屬粉末或其它導電劑優(yōu)選具有超細結(jié)構(gòu)甚至是具有高度多孔性，低松裝密度和高比表面積以適于在電池中產(chǎn)生一個良好的導電網(wǎng)絡(luò)，由此極大提高反應劑的放電和充電效率(反應劑為用于正極反應的活性物質(zhì))，同時也進一步提高電池大電流的充放電能力。相應地，其電池內(nèi)阻被降低，電池的壽命得到增加。傳統(tǒng)的電池使用鈷化合物如鈷，鈷氧化物和鈷的氫氧化物作為正極添加劑，以增加導電性和電池容量。然而，溶解在電解液中的鈷化合物會與負極的鋅發(fā)生反應并促使負極發(fā)生析氫反應，這使其在用于鎳鋅電池時不夠理想。本發(fā)明在解決當前的不添加鈷化物用于鎳正極時的低導電性和低容量的問題方面獲得突破性進展，其通過添加二氧化釘和/ 或二氧化銠化合物作為添加劑以改善鎳正極的導電性能。二氧化釘在用在水溶液中時具有極大的電容量以用于儲存充電。尤其是，二氧化釘因其自身表面的低催化性可極大降低氫氣的產(chǎn)生。通過形成水合物，釘氧化物可用于大大提高鎳正極的導電性和電容量。二氧化銠也具有提高載流注入的特性，這點已在涂有氧化銠的氧化銦錫薄膜上得到了證實。因此，當二氧化銠被添加到正極糊時，它可通過加強流向金屬氧化物的載流注入而提高正電極的導電特性。此外，該第二添加劑含有由氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鋯、氫氧化鋯、氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鍶和氫氧化鍶組成的一組金屬氧化物和氫氧化物中的一種或多種，同時其含有由三氧化二釔、三氧化二鐿和三氧化二镥組成的一組稀土氧化物中的一種或多種，也就是說第二添加劑含有一種或多種金屬氧化物或金屬氫氧化物，其中該金屬氧化物或金屬氫氧化物為氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鋯、氫氧化鋯、氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鍶和氫氧化鍶中的一種或多種，且第二添加劑含有一種或多種稀土氧化物，其中該稀土氧化物為三氧化二釔、三氧化二鐿和三氧化二镥中的一種或多種。該金屬氧化物或氫氧化物所占的百分比為0. 05% 5%，該稀土氧化物所占的百分比為0. 05% 5%。該金屬氧化物或氫氧化物與稀土氧化物的比例為1:3。值得注意的是一系列的實驗已經(jīng)證實該添加劑可以極大提高正極活性材料的電容量。添加劑還可以提高析氧反應的過電位和提高正極的充電效率。更加重要的是本發(fā)明添加劑可以有效提高電池的循環(huán)壽命和延緩電池電容量的降低。為了證實該正極組分的有效性，一個含有90%的鎳氫氧化物、4. 3%的鎳金屬粉末、0. 4%氧化鈷、0. 6%的三氧化二釔、0. 2%的氫氧化鈣、0. M%的羧甲基纖維素CMC(固體)和0.58%的聚四氟乙烯PTEE的優(yōu)選測試實施被用于測試。結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)的含有94 %的鎳氫氧化物、4 %的氧化鈷、0. 6 %的羧甲基纖維素CMC (固體)和1. 4 %的聚四氟乙烯 PTEE的鎳鋅電池相比，該電池具有一個更長的循環(huán)壽命和更低的電容量降低。本發(fā)明的鎳鋅電池的循環(huán)壽命比傳統(tǒng)的鎳鋅電池的循環(huán)壽命有顯著的延長。換句話說，本發(fā)明可極大提高鎳鋅電池的循環(huán)壽命。為了能實現(xiàn)這兩種物質(zhì)的最佳效果，我們的其它研究還發(fā)現(xiàn)金屬氧化物或氫氧化物(氧化鎂，氫氧化鎂，氧化鋯、氫氧化鋯、氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鍶和氫氧化鍶中的至少一種)和稀土氧化物(三氧化二釔、三氧化二鐿和三氧化二镥中的至少一種)必須共同存在于正極混合物。傳統(tǒng)的鎳電極常常僅具有中等充電效率并因此導致，尤其是在充電后期階段，析氧反應的發(fā)生。加入鈣化合物可提高該反應的過電位以抑制析氧反應的發(fā)生。然而鈣化合物不能增強正極的導電性。加入鈷可增加活性物質(zhì)的導電性且鈷有利于正極的轉(zhuǎn)化反應。 因此加入鈷和鈣可明顯提高活性物質(zhì)的使用率和充放電過程中的過電位。然而鈷化合物在堿性溶液中是易溶的，因此會使鋅負極很容易發(fā)生氫化反應從而導致電池內(nèi)部的壓力增大并升高發(fā)生泄漏的風險。添加鈷無法解決鎳鋅電池的問題。添加稀土化合物可增加過電位以抑制析氧反應，尤其是可以提高高溫下的活性物質(zhì)的性能。稀土化合物三氧化二釔、三氧化二鐿和三氧化二镥被篩選作為添加劑，它們對高溫下的鎳電極的特性的影響得到研究。具有含有三氧化二釔的電池的特性和其它不含稀土添加劑的電池的特性得到比較。結(jié)果顯示稀土添加劑可抑制鎳電極充電階段的析氧反應并對高溫度條件下的充電效率有促進作用。同時結(jié)果還顯示添加有三氧化二釔添加劑的電池相對較為容易激活，因此它可縮短電池的激活過程和降低電池的制造成本。進一步地，添加有三氧化二镥添加劑的電池在高溫下具有最高的電容量，而添加有三氧化二釔添加劑的電池具有最高的正極充電效率。添加有鈣離子化合物如氟化鈣和氫氧化鈣的電池在其正極產(chǎn)生了高的電容量。這些導致了在充電后期正極的析氧反應過電位被明顯增強并導致鎳電極的充電效率大大增力口，由此提高了活性材料羥基氧化鎳的使用效率。當鈣離子化合物，三氧化二釔和/或三氧化二镥被一起添加時，他們可極大增加充電效率，抑制析氧反應，提高羥基氧化鎳的使用率，減少膨脹和正極材料脫落，增強鎳鋅電池的穩(wěn)定性?？蛇x地，本發(fā)明的正極組分進一步包括鋅的氧化物(氧化鋅或氫氧化鋅)作為促進電荷轉(zhuǎn)移能力和提高快速放電性能的鎳鋅電池添加劑。一個含有90 %的鎳氫氧化物、5 % 的鎳金屬粉末、0.5%氧化鈷、0.4%的三氧化二釔、0.4%的氧化鋅、0. 22%的羧甲基纖維素 CMC(固體)和0.6%的聚四氟乙烯PTEE的選擇測試實施被用于測試。結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)的含有94%的鎳氫氧化物、4%的氧化鈷、0.6%的羧甲基纖維素CMC(固體)和1.4%的聚四氟乙烯PTEE的鎳鋅電池相比，該鎳鋅電池具有一個更長的循環(huán)壽命和更快速充電能力。具有2200毫安時電容量的sub-C規(guī)格的電池的性能如下表1所示表 權(quán)利要求
1.一種用于鎳鋅電池的正極組合物，其包括重量比在50% 98%的鎳的氫氧化物；重量比在 20%的鎳金屬粉末；重量比在0. 05% 5%的第一添加劑，所述第一添加劑由過渡金屬氧化物組成；和占固體成分重量比為0. 05% 5%的粘合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，所述組合物進一步含有重量比例為0.05% 5%的第二添加劑，所述第二添加劑由氧化物混合物組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述第一添加劑含有一種或多種過渡金屬氧化物，所述過渡金屬氧化物由二氧化釘和/或二氧化銠組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其特征在于所述第一添加劑含有一種或多種過渡金屬氧化物，所述過渡金屬氧化物山二氧化釘和/或二氧化銠組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，其特征在于所述粘合劑含有一種或多種化學粘合物，所述化學粘合物由CMC、HEC、HPMC和PTFE中的一種或多種組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其特征在于所述粘合劑含有一種或多種化學粘合物，所述化學粘合物由CMC、HEC、HPMC和PTFE中的一種或多種組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物，其特征在于，所述由氧化物混合物組成的第二添加劑含有一種或多種稀土氧化物，所述稀土氧化物混合有一種或多種金屬的氧化物或氫氧化物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其特征在于，所述金屬氧化物或氫氧化物由氧化鎂、 氫氧化鎂、氧化鋯、氫氧化鋯、氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鍶和氫氧化鍶中的一種或多種組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其特征在于，所述稀土氧化物由三氧化二釔，三氧化二鐿和三氧化二镥中的一種或多種組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合物，其特征在于所述稀土氧化物由三氧化二釔，三氧化二鐿和三氧化二镥中的一種或多種組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，其特征在于，所述組合物進一步含有重量比為 0. 5%的鋅氧化物或鋅氫氧化物。
12.—種鎳鋅電池的鎳正極的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟(a)準備鎳的氫氧化物(NiOOH))和鎳金屬；(b. 1)將第一添加劑添加至所述鎳的氫氧化物和鎳金屬，其中所述第一添加劑含有過渡金屬氧化物；和(c)加入一種粘合劑將所述第一添加劑粘合至所述鎳的氫氧化物(nickel oxyhydroxide)和鎳金屬，其中所述第一添加劑含有一種或多種過渡金屬氧化物，所述過渡金屬氧化物由二氧化釘和/或二氧化銠組成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述制造方法在步驟(c)之前進一步包括以下步驟(b. 2)將第二添加劑添加至所述鎳的氫氧化物和鎳金屬以提高所述鎳電極的電極容量和儲存壽命，其中所述第二添加劑由金屬氧化物或氫氧化物組成，所述金屬氧化物或氫氧化物含有一種或多種稀土氧化物，其中所述粘合劑將所述第一添加劑和第二添加劑與所述氫氧化鎳和鎳金屬結(jié)合在一起。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述制造方法在步驟(c)之前進一步包括以下步驟(b. 2)加入鋅氧化物或鋅氫氧化物以促進電荷轉(zhuǎn)移和提高快速充電能力，其中所述粘合劑將所述第一添加劑、所述第二添加劑、所述鋅氧化物和鋅氫氧化物中的一種與所述氫氧化鎳和鎳金屬相結(jié)合。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述制造方法在步驟(c)之前進一步包括以下步驟(b. 2)加入鋅氧化物或鋅氫氧化物以促進電荷轉(zhuǎn)移和提高快速充電能力，其中所述粘合劑將所述第一添加劑、所述第二添加劑、所述鋅氧化物和鋅氫氧化物中的一種與所述氫氧化鎳和鎳金屬相結(jié)合。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述鎳的氫氧化物的重量比為50% 98 %，所述鎳金屬粉末的重量比為1 % 20 %，所述第一添加劑的重量比為0. 05 % 5 %， 所述第二添加劑的重量比為0. 05% 5%且所述粘合劑占固體成分重量比為0. 05% 5%。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述鎳的氫氧化物的重量比為50% 98%，所述鎳金屬粉末的重量比為 20%，所述第一添加劑的重量比為0. 05% 5%， 所述第二添加劑的重量比為0. 05 % 5 %且所述粘合劑占固體成分重量比為0. 05 % 5%。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述金屬氧化物或氫氧化物選由氧化鎂、氧氧化鎂、氧化鋯、氫氧化鋯、氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鍶和氫氧化鍶中的一種或多種組成，其中所述稀土氧化物由三氧化二釔、三氧化二鐿和三氧化二镥中的一種或多種組成。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述鎳的氫氧化物的重量比為50% 98 %，所述鎳金屬粉末的重量比為1 % 20 %，所述第一添加劑的重量比為0. 05 % 5 %， 所述第二添加劑的重量比為0. 05% 5%，所述氧化鋅或氫氧化鋅的重量比為0. 5% 且所述粘合劑占固體成分重量比為0. 05% 5%。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述金屬氧化物或氫氧化物由氧化鎂、 氫氧化鎂、氧化鋯、氫氧化鋯、氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鍶和氫氧化鍶中的一種或多種組成， 其中所述稀土氧化物由三氧化二釔、三氧化二鐿和三氧化二镥中的一種或多種組成。
全文摘要
一種含有鎳的氫氧化物，鎳金屬，二氧化釘和粘合劑的組合物，該組合物用作鎳鋅電池的正極。含有稀土氧化物的金屬氧化物或氫氧化物也可能包括在該正極以提高電極容量和儲存壽命。鋅氧化物也可以被可選地加入到該正極以促進電荷轉(zhuǎn)移和提高快速充電性能。該正極顯著提高了充電效率、析氧過電位和增強了放電深度，由此提升了該電池的綜合功效和使用壽命。
文檔編號H01M4/26GK102544503SQ20111009561
公開日2012年7月4日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者馬福元 申請人:杭州新研動力能源有限公司