專利名稱：一種電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)電源鋅電極活性物質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池負(fù)極活性物
質(zhì)鋅酸鈣的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，廣泛應(yīng)用于電池中的化學(xué)電源材料負(fù)極活性物質(zhì)多為鋅粉和氧化鋅粉，其 壽命短，一般為數(shù)周期到數(shù)十周期。為提高鋅電極的壽命，采用了鋅酸鈣做負(fù)極活性物質(zhì)， 壽命明顯地得到了提高，增加到數(shù)百周期以上。目前制備的鋅酸鈣方法，由于僅側(cè)重于分子 結(jié)構(gòu)，對顆粒的尺寸、比表面的高低、松裝密度的大小等考慮甚少。制備的鋅酸鈣顆粒度大， 降低了電極的真實孔率，提高了電極的真實電流密度，因此，大電流工作能力下降，功率特 性低下。由于其松裝密度大，成型難度較高，利用率低。只能用于中、小電流密度工作的電 池。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種均勻性高、厚度均勻，具有良好 的柔韌性、可巻繞性、功率特性和壽命特性的電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是 電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法，其特點是包括以下制備過程 (1)將包括容器、攪拌棒、溫度計、攪拌器、漏斗等所有設(shè)備清洗干凈并用純凈水清
洗后晾干、備用； (2)將可溶性f丐鹽類配制成1 10Mol/L水溶液，攪拌至溶液透明、清澈為止，蓋好 備用； (3)將可溶性鋅鹽類配制成1 10Mol/L的水溶液，攪拌至微乳白色溶液透明、清 澈為止，蓋好備用； (4)配制2 20Mol/L的氫氧化物溶液； (5)將正己醇乳化劑=0. 5 10 : l 15用攪拌器混合后加入2 10倍分散 劑，充分?jǐn)嚢韬?，制成乳白色乳液?(6)按比例將NaOH溶液倒入攪拌器中，開機(jī)攪拌，將混合后的乳液緩慢滴入溶液 中，并不停攪拌lh 30h ;在攪拌過程中，將CaCl2和ZnCl2溶液，緩慢注入反應(yīng)設(shè)備中，不 停攪拌，反應(yīng)時間約lh 72h ; (7)將混合物靜置陳化lh 72h，漸漸成為絮狀，后逐漸沉淀，上部澄清下部形成 絮狀沉淀； (8)倒去上層液體，用純凈水清洗沉淀物，至pH值約為8為止； (9)將粉末平鋪于搪瓷盤上6(TC 10(TC烘干約2h 24h，成純白色膨松狀粉體，
取出過篩，即為電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣。 本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)措施
3
電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法，其特點是所述乳化劑為OP-IO。
電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法，其特點是所述可溶性鋅鹽類為ZnCl2。 電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法，其特點是所述可溶性鈣鹽類為CaCl2。 電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法，其特點是所述氫氧化物為NaOH。 電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法，其特點是所述分散劑為環(huán)已烷。 電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法，其特點是所述可溶性鈣鹽類、可溶性鋅鹽
類、氫氧化物反應(yīng)式為 CaCl2+2ZnCl2+6Na0H+2H20 = Ca(0H)2 2Zn(0H)2 2H20 I +6NaCl其投入量比為:
CaCl2 : 2ZnCl2 : 6Na0H = 111 : 272.8 : 240。 本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果采用微乳液法制備鋅酸鈣，采用氯化鋅或其他可 溶性鋅鹽類、氯化鈣或其他可溶性鈣鹽類以及氫氧化物進(jìn)行反應(yīng)生成鋅酸鈣；采用正己醇、 OP-10乳化劑、環(huán)已烷或其他分散劑、乳化劑做乳化材料；采用定流量注入技術(shù)，有效的控 制了反應(yīng)的速度和生成鋅酸鈣的顆粒度和松裝密度，反應(yīng)產(chǎn)物鋅酸鈣，通過調(diào)整乳化劑的 添加量、濃度、反應(yīng)速度，可對生成鋅酸鈣顆粒度和松裝密度進(jìn)行調(diào)整，最低可達(dá)納米級?？?用于方形和圓柱形鋅銀電池、鋅鎳電池等鋅系列電池鋅電極的生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣方法制備的鋅酸鈣SEM照片。
具體實施例方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并詳細(xì)說明 如下 實施例l :稱取578g含量不少于96X的分析純CaCl2放入干凈容器中，加純凈水至 4000ml。攪拌至微黃色溶液透明、清澈為止，蓋好備用；稱取1392g含量不少于98X的分析 純ZnCl2放入干凈容器中，加純凈水至10000ml，攪拌至微乳白色溶液透明、清澈為止，蓋好 備用；將容器標(biāo)識好8000ml的刻度，沖洗干凈，并用純凈水沖洗，晾干備用；稱取1333g含 量> 96X的分析純NaOH放入容器中，加純凈水至8000ml，攪拌至溶液清澈為止；按照正己 醇0P-10 :環(huán)己烷二 800mL : 1200mL : 4000mL比例將正己醇、0P-10用小攪拌器混合后 加入適量的環(huán)已烷，充分?jǐn)嚢韬?，制成乳液；?000ml的4mol/L的NaOH溶液倒入30000ml 容量的攪拌器中，開機(jī)攪拌，將混合后的乳液緩慢滴入溶液中，并不停攪拌48h;在攪拌的 過程中，將CaCl2和ZnCl2溶液注入反應(yīng)設(shè)備中，不停攪拌；在輸液管口端部形成較多的白 色泡沫狀結(jié)晶物質(zhì)，溶液顏色逐漸變得乳白，類似膠體狀，后逐漸變得澄清，反應(yīng)時間約8h ; 繼續(xù)攪拌48h ;將混合物靜置陳化48h，先漸漸成為絮狀，后逐漸沉淀，上部澄清下部形成 沉淀；倒去上層液體，用純凈水清洗沉淀物，至pH值約為8為止；將粉末平鋪于搪瓷盤上 IO(TC烘干約12h，成純白色膨松狀粉體，取出后過篩，即制得圖1鋅酸鈣SEM照片所示的亞 納米級電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣，XRD分析表明，其分子結(jié)構(gòu)為Ca(OH)2 2Zn(0H)2 2H20。 保存于密封容器中。
權(quán)利要求
電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法，其特征在于包括以下制備過程(1)將包括容器、攪拌棒、溫度計、攪拌器、漏斗等所有設(shè)備清洗干凈并用純凈水清洗后晾干、備用；(2)將可溶性鈣鹽類配制成1～10Mol/L水溶液，攪拌至溶液透明、清澈為止，蓋好備用；(3)將可溶性鋅鹽類配制成1～10Mol/L的水溶液，攪拌至微乳白色溶液透明、清澈為止，蓋好備用；(4)配制2～20Mol/L的氫氧化物溶液；(5)將正己醇∶乳化劑＝0.5～10∶1～15用攪拌器混合后加入2～10倍分散劑，充分?jǐn)嚢韬螅瞥扇榘咨橐海?6)按比例將NaOH溶液倒入攪拌器中，開機(jī)攪拌，將混合后的乳液緩慢滴入溶液中，并不停攪拌1h～30h；在攪拌過程中，將CaCl2和ZnCl2溶液，緩慢注入反應(yīng)設(shè)備中，不停攪拌，反應(yīng)時間約1h～72h；(7)將混合物靜置陳化1h～72h，漸漸成為絮狀，后逐漸沉淀，上部澄清下部形成絮狀沉淀；(8)倒去上層液體，用純凈水清洗沉淀物，至pH值約為8為止；(9)將粉末平鋪于搪瓷盤上60℃～100℃烘干約2h～24h，成純白色膨松狀粉體，取出過篩，即為電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法 劑為0P-10。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法 性鋅鹽類為ZnCl2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法 性鈣鹽類為CaCl2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法 化物為Na0H。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法 劑為環(huán)己烷。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法 性鈣鹽類、可溶性鋅鹽類、氫氧化物反應(yīng)式為CaCl2+2ZnCl2+6Na0H+2H20 = Ca(0H)2 2Zn(0H)2 2H20 I +6NaCl 其投入量比為CaCl9 : 2ZnCl9 : 6Na0H=lll : 272.8 : 240。，其特征在于所述乳化 ，其特征在于所述可溶，其特征在于所述可溶 ，其特征在于所述氫氧 ，其特征在于所述分散 ，其特征在于所述可溶
全文摘要
本發(fā)明涉及電池負(fù)極活性物質(zhì)鋅酸鈣的制備方法，采用微乳液法制備鋅酸鈣，采用氯化鋅或其他可溶性鋅鹽類、氯化鈣或其他可溶性鈣鹽類以及氫氧化物進(jìn)行反應(yīng)生成鋅酸鈣；采用正己醇、OP-10乳化劑、環(huán)已烷或其他分散劑、乳化劑做乳化材料；采用定流量注入技術(shù)，有效的控制了反應(yīng)的速度和生成鋅酸鈣的顆粒度和松裝密度，反應(yīng)產(chǎn)物鋅酸鈣，通過調(diào)整乳化劑的添加量、濃度、反應(yīng)速度，可對生成鋅酸鈣顆粒度和松裝密度進(jìn)行調(diào)整，最低可達(dá)納米級?？捎糜诜叫魏蛨A柱形鋅銀電池、鋅鎳電池等鋅系列電池鋅電極的生產(chǎn)。
文檔編號C01G9/00GK101746810SQ20081015415
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者姜惠成 申請人:天津藍(lán)天高科電源股份有限公司;中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所