本發(fā)明屬于鋅銀電池正極活性材料制備的，具體涉及一種氧化物添加劑在電化學(xué)法制備ago極板中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、鋅銀電池的正極活性物質(zhì)為ago，其制備方法主要為電化學(xué)方法和化學(xué)氧化法。為提高鋅銀電池的容量，主要的研究集中在化學(xué)氧化法。通過(guò)使用不同種類(lèi)的氧化劑進(jìn)行制備ago，對(duì)制備工藝進(jìn)行研究，提高ago的純度，同時(shí)通過(guò)金屬添加劑與表面處理對(duì)ago進(jìn)行改進(jìn)，提高ago極板的電性能，但化學(xué)氧化法對(duì)設(shè)備、試驗(yàn)條件要求高，較適用于實(shí)驗(yàn)室的制備方法，不適用于大規(guī)范生產(chǎn)。

2、電化學(xué)制備方法過(guò)程簡(jiǎn)單，設(shè)備要求低，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為cn105734643a的專(zhuān)利公開(kāi)了一種納米氧化銀薄膜的原位電化學(xué)制備方法，包括步驟如下：(1)將銀基片用蒸餾水和無(wú)水乙醇分別清洗，并用氮?dú)鈱⑵浔砻娲蹈桑?2)將氫氧化鈉試劑加入到蒸餾水中，攪拌使固體溶解，形成氫氧化鈉溶液，使溶液的摩爾濃度范圍在0.1mol/l到2mol/l之間；(3)將電解池三孔分別連接銀基片、飽和甘汞電極參比電極和鉑網(wǎng)對(duì)電極，且參比電極位于銀基片和對(duì)電極之間，銀基片為工作電極，將三個(gè)電極分別與電化學(xué)工作站相對(duì)應(yīng)的三個(gè)電極連接；(4)設(shè)置電化學(xué)極化過(guò)程中的掃描速度、起始電位、中間電位和終點(diǎn)電位，將步驟(2)配制的溶液置入電解池中，對(duì)銀基片進(jìn)行電化學(xué)極化，得到納米氧化銀薄膜。所述的電化學(xué)極化過(guò)程至少完成一個(gè)循環(huán)伏安極化后，繼續(xù)從起始電位正向掃描，到達(dá)中間電位后，停止極化。該專(zhuān)利在銀基片上直接制備的納米氧化銀可以用于電子元器件、扣式電池、凈化劑、化工催化劑器件，但該專(zhuān)利對(duì)于氧化銀電性能的提升效果未知。

3、目前，電化學(xué)法制備氧化銀電極，多采用碳材料作為添加劑，利用碳材料的降低ago極板內(nèi)阻，以提高其電性能。因石墨價(jià)格低廉，常作為導(dǎo)電劑加入銀粉中。將銀粉與碳材料進(jìn)行混合成混合銀粉，采用模壓法將混合銀粉壓制成銀電極。將銀電極進(jìn)行化成充電，沖洗烘干后得到氧化銀極板。

4、鋅銀電池對(duì)工作溫度要求較高，電化學(xué)法制備得到的氧化銀極板其活性較低，在加載初期存在電壓低頭的現(xiàn)象，影響電池的性能，低溫下尤其明顯。相較于化學(xué)合成法，電化學(xué)制備的氧化銀極板純度較低，相應(yīng)容量較低。本發(fā)明旨在提高加載初期電壓，增加容量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種氧化物添加劑在電化學(xué)法制備ago極板中的應(yīng)用。

2、具體是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

3、一種氧化物添加劑在電化學(xué)法制備ago極板中的應(yīng)用，所述氧化物添加劑為鎘氧化物、鉈氧化物、銦氧化物、碲氧化物中任意一種或多種的混合物。

4、所述應(yīng)用，其步驟包括：

5、1)和粉：將銀粉、碳材料與氧化物添加劑混合均勻，得混合銀粉；

6、2)壓制：在模具中放入骨架，并將混合銀粉分次平鋪在骨架上，經(jīng)壓制成型后高溫?zé)Y(jié)，制得厚度為0.3mm～0.7mm的銀極板；

7、3)化成：在化成溫度為30-40℃，電解液濃度為1.0g/ml～1.5g/ml的條件下，先恒流2a～12a充電10h～24h，再降低電流至1a～6a充電10h～24h，充電完成后放入流動(dòng)去離子水進(jìn)行清洗20h，烘干，制得氧化銀極板。

8、所述銀粉中銀的含量＞97.5％。

9、所述銀粉、碳材料與氧化物添加劑的質(zhì)量比為98～99.9:1:0.05～1。

10、所述壓制的壓力為2mpa～30mpa。

11、所述高溫?zé)Y(jié)的溫度為350℃～500℃，時(shí)間為10min～15min。

12、有益效果：

13、本發(fā)明在電化學(xué)法氧化銀制備過(guò)程中添加了氧化物，有效提高了極板加載初期的電壓和容量，使得制備的氧化銀極板具有高比容的特點(diǎn)。

14、鎘氧化物、鉈氧化物、銦氧化物因其金屬離子與同氧化銀的金屬離子相似，且與氧離子的結(jié)合能力強(qiáng)。碲氧化物中碲與氧屬于同族元素，可在氧化銀晶體形成時(shí)填補(bǔ)氧缺陷位。第三種元素的加入可提高銀與氧的結(jié)合力，形成各位穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)。

15、添加了氧化物的氧化銀極板，其表面疏松，片狀多縫隙的結(jié)構(gòu)利于電解液對(duì)極板的侵濕，可以為電極反應(yīng)提供更多的活性位點(diǎn)。未加氧化物的氧化銀極板，其表面出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，晶體堆疊不均勻，不利于電解液對(duì)極板的侵濕，未添加氧化物的氧化銀極板sem圖和添加氧化物的氧化銀極板sem圖分別如圖1、圖2所示。

16、銀粉主要其中主要的活性物質(zhì)，銀粉的多少直接決定極板的性能。碳材料可減小極板的內(nèi)阻，但若含量太高將使活性物質(zhì)減少，降低極板容量。氧化物含量過(guò)高，極板內(nèi)阻增大。和粉應(yīng)嚴(yán)格控制各種粉料質(zhì)量的比例。

技術(shù)特征：

1.一種氧化物添加劑在電化學(xué)法制備ago極板中的應(yīng)用，其特征在于，所述氧化物添加劑為鎘氧化物、鉈氧化物、銦氧化物、碲氧化物中任意一種或多種的混合物。

2.如權(quán)利要求1所述應(yīng)用，其特征在于，所述電化學(xué)法制備ago極板的步驟包括：

3.如權(quán)利要求2所述應(yīng)用，其特征在于，所述銀粉中銀的含量＞97.5％。

4.如權(quán)利要求2所述應(yīng)用，其特征在于，所述銀粉、碳材料與氧化物添加劑的質(zhì)量比為98～99.9:1:0.05～1。

5.如權(quán)利要求2所述應(yīng)用，其特征在于，所述壓制的壓力為2mpa～30mpa。

6.如權(quán)利要求2所述應(yīng)用，其特征在于，所述高溫?zé)Y(jié)的溫度為350℃～500℃，時(shí)間為10min～15min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于鋅銀電池正極活性材料制備的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氧化物添加劑在電化學(xué)法制備AgO極板中的應(yīng)用，所述氧化物添加劑為鎘氧化物、鉈氧化物、銦氧化物、碲氧化物中任意一種或多種的混合物，本發(fā)明在電化學(xué)法氧化銀制備過(guò)程中添加了氧化物，有效提高了極板加載初期的電壓和容量，使得制備的氧化銀極板具有高比容的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：龍洋,劉強(qiáng),董亞南,李萌,覃韜,吳啟兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州梅嶺電源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10