一种纳米硅镁电池的电极片及其制备方法与流程

文档序号:14656389发布日期:2018-06-12 04:50阅读:465来源:国知局

本发明涉及一种电池生产领域,特别涉及一种纳米硅镁电池的电极片及其制备方法。



背景技术:

在现有技术中,铅酸蓄电池是普遍使用的蓄电池,铅酸蓄电池的基本结构是用两种不同的金属的电极浸与酸或碱的电解液中,只要其中的一个电极同电解液间产生电化作用,则电极间便有电位存在(电位差的大小视组成电极的金属和电解液的性质而定)。一般铅酸蓄电池用的电解质是用蒸馏水稀释浓硫酸而成,由于制造工艺落后,对酸性电解质处理不当会造成在蓄电池在制造、使用过程和废弃后造成大面积的环境污染,并且铅酸蓄电池存在充电时间长,使用寿命短等一系列缺点,另一方面,铅酸蓄电池在使用中存在酸雾逸出、接口腐蚀的问题,给运输和使用都带了极大的不便。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题是提供一种一种纳米硅镁电池的电极片及其制备方法,因此储氢材料更加稳定。

为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:

一种纳米硅镁电池的电极片,铜箔的两侧面涂布有硅镁合金,镁的重量百分比为55-65%,硅的质量百分比为30-35%,钕粉的质量百分比为5-15%。

一种纳米硅镁电池的电极片的制备方法,其制备步骤如下:

1)以镁粉、钕粉和硅为蒸发源,以碳基体为沉积基体,并将两者分开置于同一反应器中,通入惰性气体并抽真空,然后升温并保压;

2)将步骤1中升温并保压后的镁粉和硅至镁粉和硅蒸发完全,降温并且保压,得到镁/碳载钕粉末;

3)将前述混合粉末在强力机械球磨中进行球磨;

4)将步骤3中得到的球磨后的粉末加入到涂布桶中,且涂布桶中添加丙酮试剂和粘结剂并通过超声混匀;

5)将前述步骤4混匀后的物料向铜箔的两侧进行涂布,且涂布保持涂布时涂布室内通入惰性气体并且抽真空;

6)将涂布后的极片烘干即可。

进一步地,步骤1升温的温度为558-580℃,保压5分钟至10分钟,降温的温度为300-320℃,保压时间45分钟至3小时。

进一步地,将步骤4中的粉末状的镁基储氢材料使用行星式高能球磨机对镁基储氢材料进行强力机械球磨,球磨过程处于氢气或氩气保护下,球磨时间1-50小时,转速300-500rpm,球料比10∶1-50∶1。

本发明的优点是:

本发明与现有的铅酸蓄电池相比,1.长效:使用寿命是普通电池的二倍以上,DOD100%,循环寿命达900以上,浮充寿命达10年以上。

2.节能:转换能量高,充1度电进去,可以放出0.98度以上的电量出来。

3.环保:电池完全密封;电池的电解质,是一种固体的复合物,受到损伤后无液体溢出,对人体无伤害。

4.安全:电池在任何情况下都不会爆炸,不会产生次生灾害。

5.用途广泛:可根据用户的要求,大小、形状、颜色、规格都可变换。

6.适应性强:在-40℃到+70℃的环境下可正常使用。

7、采用上述硅镁电池的原料及其制备方法使得电池的存放电更加稳定。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明的技术方案进行详细描述,但应理解本发明的保护范围不受具体实施例的限制。

实施例1

以58g镁粉、7g钕粉和35g硅为蒸发源,以碳基体为沉积基体,并将两者分开置于同一反应器中,通入惰性气体并抽真空,然后升温并保压;将升温并保压后的镁粉和硅至镁粉和硅蒸发完全,降温并且保压,得到镁/碳载钕粉末;将前述混合粉末在强力机械球磨中进行球磨;将得到的球磨后的粉末加入到涂布桶中,且涂布桶中添加丙酮试剂和粘结剂并通过超声混匀;将前述混匀后的物料向铜箔的两侧进行涂布,且涂布保持涂布时涂布室内通入惰性气体并且抽真空;将涂布后的极片烘干即可。其中,升温的温度为558-580℃,保压5分钟至10分钟,降温的温度为300-320℃,保压时间45分钟至3小时。将粉末状的镁基储氢材料使用行星式高能球磨机对镁基储氢材料进行强力机械球磨,球磨过程处于氢气或氩气保护下,球磨时间1-50小时,转速300-500rpm,球料比10∶1-50∶1。

实施例2

以60g镁粉、8g钕粉和32g硅为蒸发源,以碳基体为沉积基体,并将两者分开置于同一反应器中,通入惰性气体并抽真空,然后升温并保压;将升温并保压后的镁粉和硅至镁粉和硅蒸发完全,降温并且保压,得到镁/碳载钕粉末;将前述混合粉末在强力机械球磨中进行球磨;将得到的球磨后的粉末加入到涂布桶中,且涂布桶中添加丙酮试剂和粘结剂并通过超声混匀;将前述混匀后的物料向铜箔的两侧进行涂布,且涂布保持涂布时涂布室内通入惰性气体并且抽真空;将涂布后的极片烘干即可。其中,升温的温度为558-580℃,保压5分钟至10分钟,降温的温度为300-320℃,保压时间45分钟至3小时。将粉末状的镁基储氢材料使用行星式高能球磨机对镁基储氢材料进行强力机械球磨,球磨过程处于氢气或氩气保护下,球磨时间1-50小时,转速300-500rpm,球料比10∶1-50∶1。

实施例3

以65g镁粉、5g钕粉和30g硅为蒸发源,以碳基体为沉积基体,并将两者分开置于同一反应器中,通入惰性气体并抽真空,然后升温并保压;将升温并保压后的镁粉和硅至镁粉和硅蒸发完全,降温并且保压,得到镁/碳载钕粉末;将前述混合粉末在强力机械球磨中进行球磨;将得到的球磨后的粉末加入到涂布桶中,且涂布桶中添加丙酮试剂和粘结剂并通过超声混匀;将前述混匀后的物料向铜箔的两侧进行涂布,且涂布保持涂布时涂布室内通入惰性气体并且抽真空;将涂布后的极片烘干即可。其中,升温的温度为558-580℃,保压5分钟至10分钟,降温的温度为300-320℃,保压时间45分钟至3小时。将粉末状的镁基储氢材料使用行星式高能球磨机对镁基储氢材料进行强力机械球磨,球磨过程处于氢气或氩气保护下,球磨时间1-50小时,转速300-500rpm,球料比10∶1-50∶1。

实施例4

以55g镁粉、15g钕粉和30g硅为蒸发源,以碳基体为沉积基体,并将两者分开置于同一反应器中,通入惰性气体并抽真空,然后升温并保压;将升温并保压后的镁粉和硅至镁粉和硅蒸发完全,降温并且保压,得到镁/碳载钕粉末;将前述混合粉末在强力机械球磨中进行球磨;将得到的球磨后的粉末加入到涂布桶中,且涂布桶中添加丙酮试剂和粘结剂并通过超声混匀;将前述混匀后的物料向铜箔的两侧进行涂布,且涂布保持涂布时涂布室内通入惰性气体并且抽真空;将涂布后的极片烘干即可。其中,升温的温度为558-580℃,保压5分钟至10分钟,降温的温度为300-320℃,保压时间45分钟至3小时。将粉末状的镁基储氢材料使用行星式高能球磨机对镁基储氢材料进行强力机械球磨,球磨过程处于氢气或氩气保护下,球磨时间1-50小时,转速300-500rpm,球料比10∶1-50∶1。

本发明与现有的铅酸蓄电池相比,1.长效:使用寿命是普通电池的二倍以上,DOD100%,循环寿命达900以上,浮充寿命达10年以上。2.节能:转换能量高,充1度电进去,可以放出0.98度以上的电量出来。3.环保:电池完全密封;电池的电解质,是一种固体的复合物,受到损伤后无液体溢出,对人体无伤害。4.安全:电池在任何情况下都不会爆炸,不会产生次生灾害。5.用途广泛:可根据用户的要求,大小、形状、颜色、规格都可变换。6.适应性强:在-40℃到+70℃的环境下可正常使用。7、采用上述硅镁电池的原料及其制备方法使得电池的存放电更加稳定。

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