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镍阴极材料涂层


技术摘要:
本发明提供了一种碱性电化学电池,其包括具有镍化合物活性材料的阴极,其中,活性材料颗粒涂覆有多种材料中的至少一种,以提高电化学电池的保存期限。本发明还提供了一种阴极和电化学电池的制备方法。
背景技术:
碱性电化学电池商业上可用,常见型号有LR6(AA),LR03(AAA),LR14(C)和LR20 (D)。电池为圆柱形,必须符合国际电工委员会等组织制定的尺寸标准。电化学电池被消费 者用于为多种电子设备供电,如时钟、收音机、玩具、电子游戏、包括闪光灯组件的胶卷相机 和数码相机。这些电子设备具有广泛的放电条件,如从低消耗到高消耗。 因为电池的形状和尺寸通常是固定的,所以电池制造商必须修改电池特性,以提 供理想的性能。试图解决如何在特定设备(如数码相机)中改善电池性能的问题通常涉及电 池内部结构的改变,例如,通过增加电池内利用的活性材料的量来改变电池的构造。 高价镍材料,包括羟基氧化镍(NiOOH)、二氧化镍(NiO2)和其他形式的氧化镍和镍 的氢氧化物,具有高容量和电池电压,因此可用作碱性系统中的阴极材料。但是,这些材料 在水性电解质中热力学不稳定,导致镍阴极的减少(电极容量的损失)。因此,相对于包含其 他阴极材料的电池,具有高价镍阴极的碱性电池的保存期限受到限制。 本发明的实施方式旨在克服上述电池和其他此类电池的局限性。
技术实现要素:
本发明的一个实施方式提供了一种碱性电化学电池,其包括: a)容器;以及 b)容置于容器内的电极组件,电极组件包括正极、负极、位于正极和负极之间的隔 板,以及碱性电解质, 其中,正极包括已涂覆的活性材料颗粒,已涂覆的活性材料颗粒包括活性材料和 涂层,活性材料包括镍化合物。 本发明的一个实施方式提供了一种碱性电化学电池的制备方法,其包括: i)提供正极混合物,正极混合物包括: 1)已涂覆的活性材料颗粒, 2)粘结剂, 3)导电碳,以及 4)电解质, ii)由正极混合物形成多个环;以及 iii)将环插入容器中。 本发明的一个实施方式提供了一种上述碱性电化学电池的制备方法,其包括: i)提供正极混合物,正极混合物包括: 1)已涂覆的活性材料颗粒, 4 CN 111584949 A 说 明 书 2/9 页 2)粘结剂, 3)导电碳,以及 4)电解质,以及 ii)使用夯锤将正极混合物模制成实心管状结构。 附图说明 图1为本发明碱性电化学电池一个实施方式的截面示意图。 图2为TiO2涂覆Li1.04NiO2粉末的元素分析。 图3为TiO2涂覆Li1.04NiO2粉末的扫描电子显微镜(SEM)图像。 图4示出了TiO2涂覆镍酸盐和未涂覆镍酸盐的不同放电曲线。 图5显示了在40wt%KOH/6wt%ZnO电解质中老化24小时后,涂覆TiO2的镍酸盐和 未涂覆镍酸盐的不同放电曲线。 图6是MnO2涂覆镍酸盐的截面的SEM图像。 图7示出了新鲜的和老化的MnO2涂覆镍酸盐和未涂覆镍酸盐的放电曲线。
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