一种Ni基电池材料制备方法
【专利摘要】一种Ni基电池材料制备方法，属于电池材料领域。针对传统方法提取纯金属，流程长，污染重且成本高的缺点，提供一种方法简单、无污染的制备方法。该方法以CeO2、NiO、SnO2为原料，烧结得到混合氧化物作为阴极，石墨作为阳极，在CaCl2熔盐中电解得到Ni基电池材料。采用本发明所述制备方法，过程简单、制备成本低、对环境无污染。
【专利说明】一种Ni基电池材料制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于电池材料领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着通信、电动车等行业的快速发展，二次电池得到广泛应用，其中，镍氢电池和锂电池应用最广。镍基合金，如1^祖5工6祖5、附35112等，是较常用的电池材料。LaNi5的工业制备方法为合金熔炼法，Ni3Sn2的制备方法有电沉积法、粉末烧结法等，这些方法共同点是首先需要用传统方法提取纯金属，流程长，污染重且成本高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低、无污染的Ni基电池材料制备方法。
[0004]本发明通过以下技术方案予以实现:一种Ni基电池材料制备方法，包括阴极准备和电解反应两步骤；
阴极准备:将CeO2, N1, SnO2粉末按制备CeNi5或Ni3Sn2所需比例称重，混入2%的粘结剂，球磨后压制烧结，将烧结片作为阴极；
电解反应:熔盐采用CaCl2，在马弗炉中缓慢升温至400°C，保温8h，冷却后放置在氧化铝坩埚中，置于反应器底部，在电解炉升温过程中，阴极和石墨碳棒悬在熔盐上方预热，同时通入氩气,熔盐温度达到850°C，将阴极和石墨碳棒插入熔盐中，通以直流电开始电解，电解时间llh，电解完成后将阴极产物取出，蒸馏水冲洗，常温干燥，得到成品。
[0005]所述阴极准备步骤中所述粘结剂为PVB，所述粉末混合加入粘结剂后在球磨机中湿磨3h，取出干燥后在30MPa下压制成圆片，在850°C下烧结5h。
[0006]所述电解反应步骤中将烧结片悬挂在铁铬铝丝上作为阴极，外围用铁铬铝丝包裹，采用WYK3010型直流稳压电源作为电解电源，电解过程控制电压为3.lv。
[0007]本发明具有如下有益效果:
方法简单、制备成本低、对环境无污染。
【具体实施方式】
[0008]以下通过实施例对本发明做进一步的说明。
[0009]具体实施例:本发明所述制备方法包括两步骤:
阴极准备:将分析纯Ce02、N1, SnO2粉末按制备CeNi5或Ni3Sn2所需比例称重，混入2%的粘结剂(PVB)，在球磨机中湿磨3h，取出干燥后在30MPa下压制成圆片，中间钻孔后在850°C下烧结5h，将烧结片悬挂在铁铬铝丝上作为阴极，外围用铁铬铝丝包裹，以增大电流密度，加快反应速率；
电解反应:熔盐采用分析纯CaCl2，在马弗炉中缓慢升温至400°C，保温8h，冷却后放置在氧化铝坩埚中，置于反应器底部，在电解炉升温过程中，阴极和石墨碳棒悬在熔盐上方预热，同时通入氩气,熔盐温度达到850°C，将阴极和石墨碳棒插入熔盐中，通以直流电开始电解，控制电压为3.lv，将电解温度控制在3.2V以下，850°C下Ce02、N1, SnO2的理论分解电压均低于熔盐的分解电压，因此可以实现金属氧化物的脱氧而不会造成熔盐分解，电解时间llh，电解完成后将阴极产物取出，用蒸馏水冲洗，常温下干燥，得到成品。
[0010]通过对电解产物进行XRD (X射线衍射)图谱分析，电解产物的衍射峰与CeNi5和Ni3Sn2纯合金的标准图谱完全一致，表明电解后生成纯的CeNi5或Ni3Srv
[0011]本发明实施例所述Ni基电池材料制备方法，相较于传统方法，过程简单，制备成本低，对环境无污染。
[0012]以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种Ni基电池材料制备方法，其特征在于:包括阴极准备和电解反应两步骤； 阴极准备:将CeO2, N1, SnO2粉末按制备CeNi5或Ni3Sn2所需比例称重，混入2%的粘结剂，球磨后压制烧结，将烧结片作为阴极； 电解反应:熔盐采用CaCl2，在马弗炉中缓慢升温至400°C，保温8h，冷却后放置在氧化铝坩埚中，置于反应器底部，在电解炉升温过程中，阴极和石墨碳棒悬在熔盐上方预热，同时通入氩气,熔盐温度达到850°C，将阴极和石墨碳棒插入熔盐中，通以直流电开始电解，电解时间llh，电解完成后将阴极产物取出，蒸馏水冲洗，常温干燥，得到成品。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于:所述阴极准备步骤中所述粘结剂为PVB。
3.如权利要求1和2所述的制备方法，其特征在于:所述阴极准备步骤中，所述粉末混合加入粘结剂后在球磨机中湿磨3h，取出干燥后在30MPa下压制成圆片，在850°C下烧结5h。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于:所述电解反应步骤中将烧结片悬挂在铁铬铝丝上作为阴极，外围用铁铬铝丝包裹。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于:所述电解反应步骤中采用WYK3010型直流稳压电源作为电解电源，电解过程控制电压为3.lv。
【文档编号】C25C3/36GK104313644SQ201410569820
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】陆强 申请人:陕西华陆化工环保有限公司