含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法以及复合物和含有该复合物的铅酸蓄电池的制作方法_4

文档序号:9812854阅读:来源:国知局
物包括聚乙二醇或聚乙烯醇或聚丙烯酰胺或苯酚甲醛树脂或聚乙烯亚胺或聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸或纤维素中的至少一种,聚合物可以促进第二溶液的稳定性。
[0108]在特定实施例产生了 210克第一溶液的情况下,所述第一溶液的pH值通过氢氧化钠稀释溶液调节到4.16,然后添加2克的聚乙二醇至调节pH值的第一溶液中,充分混合得到第二溶液。继而进入步骤530。
[0109]在步骤530中,步骤520制造的第二溶液与氧化铅混合,优选地,氧化铅为粉状氧化铅,粉状氧化铅的粒度优选地在I微米到50微米之间,当然氧化铅不会局限于某个特定的粒度或粒度范围。所述氧化铅包括一氧化铅或四氧化二或二氧化铅中的至少一种。
[0110]在一个特定实施例中,第二溶液包括210克第一溶液、2克聚乙二醇以及1000克氧化铅粒子,其中所述氧化铅粒子与第二溶液充分混合。继而进入步骤540。
[0111]在步骤540中,基于第二溶液中原位溶胶-凝胶反应制造的复合物包括了氧化铅和纳米材料。第二溶液中原位溶胶-凝胶反应在氧化铅存在的条件下进行。
[0112]在一个特定的实施例中包括了 1000克的氧化铅与210克第一溶液和2克聚乙二醇的结合,所述的结合可在60°C的加热条件下产生原位溶胶-凝胶反应。当所述反应产生溶胶时,继续在60°C的加热条件下持续加热26小时。所述原位溶胶-凝胶反应可在氧化铅存在的原位状态下产生二氧化硅凝胶。在将凝胶冷却到室温之后,进一步加压和研磨胶体,然后研磨后的凝胶在230°C的加热条件下加热18小时来生产包含有氧化铅和纳米级二氧化娃的复合物。继而进入步骤550。
[0113]在步骤550中,步骤540产生的复合物应用于铅酸蓄电池的活性材料。复合物相关的活性材料可提供许多优质性能给铅酸蓄电池。例如,具有步骤540所产生的复合物的铅酸蓄电池的使用寿命被大大提高。其他性能例如比能量及比功率比也会被提高。该方法500终止于步骤550。
[0114]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,包括: 制备第一混合物,所述第一混合物包括极性有机溶剂、水、聚合物以及金属醇盐; 将所述第一混合物与氧化铅混合形成第二混合物;以及 所述第二混合物进行原位溶胶-凝胶反应产生含有氧化铅和由所述金属醇盐形成的纳米材料的复合物。2.如权利要求1所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述聚合物为亲水性聚合物。3.如权利要求1所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述原位溶胶-凝胶反应是通过加热所述第二混合物启动的。4.如权利要求1所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,还包括从所述复合物除去至少一部分的所述水的步骤。5.如权利要求1所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述氧化铅为粉末状氧化铅,其中所述氧化铅的颗粒尺寸介于I微米和50微米之间。6.如权利要求1所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述纳米材料的颗粒尺寸介于I纳米和100纳米之间。7.如权利要求1所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述纳米材料为金属醇盐形成的氧化物。8.如权利要求1所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述金属醇盐为硅醇盐或钛醇盐。9.如权利要求1所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述极性有机溶剂为醇或酮或醇胺溶液。10.如权利要求1所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,还包括向所述第一混合物添加催化剂的步骤,所述催化剂为酸性催化剂或碱性催化剂。11.如权利要求1所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述第一混合物包括I份的金属醇盐、20?200份的极性有机溶剂、0.01?0.1份的水以及0.0001?0.02份的聚合物。12.如权利要求1所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述氧化铅包括氧化铅或二氧化铅或四氧化二铅中的至少一种。13.—种铅酸蓄电池,其特征在于,包括由权利要求1至12任一项权利要求所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法产生的复合物。14.如权利要求13所述的铅酸蓄电池,其特征在于,所述铅酸蓄电池的正电极和/或负电极上含有所述复合物。15.含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,包括: 制备第一混合物,所述第一混合物包括水、聚合物以及金属硅酸盐; 将所述第一混合物与氧化铅混合形成第二混合物;以及 所述第二混合物进行原位溶胶-凝胶反应产生含有氧化铅和由所述金属硅酸盐形成的纳米材料的复合物。16.如权利要求15所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述聚合物为亲水性聚合物。17.如权利要求15所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述原位溶胶-凝胶反应是通过加热所述第二混合物启动的。18.如权利要求15所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,还包括从所述复合物除去至少一部分的所述水。19.如权利要求15所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述氧化铅为粉末状氧化铅,其中所述氧化铅的颗粒尺寸介于I微米和50微米之间。20.如权利要求15所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述纳米材料的颗粒尺寸介于I纳米和100纳米之间。21.如权利要求15所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述纳米材料为金属娃酸盐氧化物。22.如权利要求15所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述金属硅酸盐为硅酸钠或硅酸锂或硅酸钾。23.如权利要求15所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,还包括向所述第一混合物添加催化剂的步骤,所述催化剂为酸性催化剂或碱性催化剂。24.如权利要求15所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述第一混合物包括I份的金属硅酸盐、5?20份的水以及0.0001?0.02份的聚合物。25.如权利要求15所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述氧化铅包括氧化铅或二氧化铅或四氧化二铅中的至少一种。26.如权利要求15所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,其特征在于,所述第一混合物的制备由以下步骤构成,首先将金属硅酸盐与水混合形成金属硅酸盐水溶液,并采用离子交换树脂法处理后加入聚合物形成所述第一混合物,其中所述金属硅酸盐包括硅酸钠或硅酸钾或硅酸锂中的至少一种。27.—种铅酸蓄电池,其特征在于,包括由权利要求15至26任一项权利要求所述的含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法产生的复合物。28.如权利要求27所述的铅酸蓄电池,其特征在于,所述铅酸蓄电池的正电极和/或负电极上含有所述复合物。29.—种复合物,其特征在于,包括其颗粒尺寸介于I纳米?100纳米之间的金属氧化物以及其颗粒尺寸介于I纳米?100纳米之间的氧化铅。
【专利摘要】本发明公开了一种含有氧化铅和纳米材料的复合物的制备方法,包括:制备第一混合物,所述第一混合物包括极性有机溶剂、水、聚合物以及金属醇盐或经离子交换后的硅酸盐水溶液;将所述第一混合物与氧化铅混合形成第二混合物;以及所述第二混合物进行原位溶胶-凝胶反应产生含有氧化铅和由所述金属醇盐或硅酸盐形成的纳米材料的复合物。本发明还公开了一种铅酸蓄电池,其包括由上述的制备方法所制备的复合物。本发明的复合物能够使得铅酸蓄电池的许多特性都得以提高,例如增长了铅酸蓄电池的使用寿命,提高了铅酸蓄电池的比能量和比功率。
【IPC分类】H01M4/36, H01M4/56, H01M10/06, H01M10/12
【公开号】CN105576196
【申请号】CN201510406354
【发明人】迟钝, 陈一民
【申请人】迟钝
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年7月10日
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