一种多孔泡沫镍钴材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种泡沫多孔金属材料的制备方法，特别涉及一种多孔泡沫镍钴材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]泡沫金属材料由于具有三维网状结构，具有较大的比表面积，被广泛用作电池正极极板材料。现有的锂离子电池正极集流体材料使用的都是平面光滑的金属箔材料，因光滑的平面材料比表面积较低，在电极活性物质填充过程中，导致填充量偏低，填充料脱落等技术故障，严重影响到电池产品的正常生产制作以及电池的电化学性能。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种高性能、车载动力锂离子电池正极基板材料泡沫镍钴合金材料的制备方法。
[0004]本发明通过以下方案实现:
一种多孔泡沫镍钴材料的制备方法，采用以下工艺方法:
采用常规的物理气相沉积方法在孔径100-300um，厚度1.0-3.0mm,开孔率50-80%的聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化，在经导电化处理后的多孔海绵基体上电镀50-200g/m2镍，再在经过电沉积镍后的基体上电镀50-100g/m2钴，然后再在覆钴的材料基体上再电镀50-100g/m2镍，最后通过300-50(TC高温焚烧，去除海绵基体，在800-120(TC，30%氢气和70%氮气的气体保护中进行高温还原处理，即得。
[0005]所述电镀钴的工艺为:硫酸钴150-200g/L，柠檬酸钠10_20g/L，硫酸铵5-lOg/L，氯化钠 10-20g/L，pH3.5-4.5，温度 40_50°C，电流密度 2.0-4.5A/dm2。
[0006]与现有技术相比，本发明的优点体现于:
1.本发明的方法，工艺简单，易于实现规模化生产。
[0007]2.使用本发明方法制备得到的泡沫镍钴合金材料，具有较均匀的晶体结构，有效增强了泡沫材料内部孔连接结构的致密性和强度，提高了材料的导电性和耐腐蚀性，有效改善了泡沫镍钴材料用于锂离子电池极片制备过程中容易出现断裂及内阻过大的问题，更能满足车载动力锂离子电池的需要。
【附图说明】
[0008]图1实施例1方法制备得到的泡沫镍钴与现有常规泡沫镍分别制作的电池的电化学阻抗检测对比图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
[0010]实施例1 一种多孔泡沫镍钴材料的制备方法，采用以下工艺方法:
采用常规的物理气相沉积方法在孔径lOOum，厚度1.0mm,开孔率50%的聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化，在普通瓦特镍电镀工艺的基础上，电镀金属镍50g/m2，再在硫酸钴150g/L，柠檬酸钠10g/L，硫酸铵5g/L，氯化钠10g/L，pH3.5，温度40°C，电流密度2.0A/dm2的工艺条件下，在镀镍的基体材料表面电镀钴50g/m2，镀完钴后再采用普通瓦特镀镍艺再复镀镍50g/ m2,最后通过温度30(TC高温焚烧，去除海绵基体，在80(TC，30%氢气和70%氮气的气体保护中进行高温还原，即得多孔泡沫镍钴材料。
[0011]将经实施例1方法制备的多孔泡沫镍钴材料与现有常规泡沫镍，分别制作成锂离子电池并进行电池的电化学阻抗测试，测试结果如图1所示，从图中可明显看出，经实施例1方法制备得到的泡沫镍钴合金材料所制备的锂离子电池具有更宽的阻抗频谱，代表电池的化学内阻更低，更能有效提升电池的整体电化学性能。
[0012]实施例2
一种多孔泡沫镍钴材料的制备方法，采用以下工艺方法:
采用常规的物理气相沉积方法在孔径200um，厚度2.0mm,开孔率70%的聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化，在普通瓦特镍电镀工艺的基础上，电镀金属镍100g/m2，再在硫酸钴180g/L，柠檬酸钠15g/L，硫酸铵8g/L，氯化钠15g/L，pH4.0，温度45 °C，电流密度
3.5A/dm2的工艺条件下，在镀镍的基体材料表面电镀钴80g/m2，镀完钴后再采用普通瓦特镀镍艺再复镀镍80g/ m2，最后通过温度400°C高温焚烧，去除海绵基体，在1000°C，30%氢气和70%氮气的气体保护中进行高温还原，即得多孔泡沫镍钴材料。
[0013]实施例3
一种多孔泡沫镍钴材料的制备方法，采用以下工艺方法:
采用常规的物理气相沉积方法在孔径300um，厚度3.0mm,开孔率80%的聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化，在普通瓦特镍电镀工艺的基础上，电镀金属镍200g/m2，再在硫酸钴200g/L，柠檬酸钠20g/L，硫酸铵10g/L，氯化钠20g/L，pH4.5，温度50°C，电流密度
4.5A/dm2的工艺条件下，在镀镍的基体材料表面电镀钴100g/m2，镀完钴后再采用普通瓦特镀镍艺再复镀镍10g/ m2，最后通过温度500°C高温焚烧，去除海绵基体，在1200°C，30%氢气和70%氮气的气体保护中进行高温还原，即得多孔泡沫镍钴材料。
【主权项】
1.一种多孔泡沫镍钴材料的制备方法，包括多孔海绵基材导电化——电沉积镍——电沉积钴一复沉积镍一热处理，其特征在于，采用常规的物理气相沉积方法在孔径100-300um,厚度1.0-3.0mm,开孔率50-80%的聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化，在经导电化处理后的多孔海绵基体上电镀50-200g/m2镍，再在经过电沉积镍后的基体上电镀50-100g/m2钴，然后再在覆钴的材料基体上再电镀50-100g/m2镍，最后通过300-500°C高温焚烧，去除海绵基体，在800-1200°C，30%氢气和70%氮气的气体保护中进行高温还原处理，即得。2.如权利要求1所述的多孔泡沫镍钴材料的制备方法，其特征在于，所述电镀钴的工艺为:硫酸钴150-200g/L，柠檬酸钠10-20g/L，硫酸铵5-10g/L，氯化钠10_20g/L，ρΗ3.5-4.5，温度 40-50°C，电流密度 2.0-4.5A/dm2。
【专利摘要】本发明提供了一种多孔泡沫镍钴材料的制备方法，包括多孔海绵基材导电化——电沉积镍——电沉积钴——复沉积镍——热处理。本发明的制备方法，工艺简单，使用本发明方法制备得到的多孔泡沫镍钴合金材料，具有较均匀的晶体结构，有效改善了材料用于电极过程中容易出现断裂及内阻过大的问题，更能满足动力型锂离子电池需要。
【IPC分类】C22C1/08, C22C19/03
【公开号】CN105624450
【申请号】CN201410576524
【发明人】肖进春, 李光辉
【申请人】常德力元新材料有限责任公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月26日