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醋酸镍的应用

发布日期:2019/12/16 8:44:51

背景及概述[1][2]

纯品为绿色单斜晶系柱状结晶,商品为22%~32%可湿性粉剂。醋酸镍易溶于水和醋酸,在90℃下失去结晶水成黄绿色粉末。对高等动物急性毒性低。对茶饼病的防治效果不如氯化镍,用作化学试剂、织物媒染剂,也用于镀镍、金属着色、制镍催化剂等。由碳酸镍或氢氧化镍和醋酸作用而得。

制备[3]

董存武、李宝平等公开了一种粗颗粒状醋酸镍的结晶方法,该工艺是通过碱式碳酸镍和醋酸溶液反应得到醋酸镍溶液,再将醋酸镍溶液蒸发浓缩和加冰醋酸调节pH的方法制备醋酸镍。郑景宜、吕文广等公开了一种节能减排高纯大颗粒醋酸镍快速生产方法,该工艺是以醋酸镍为母液,加入醋酸、镍粉和双氧水,以粒度小于1mm的醋酸镍结晶为晶种,制取大颗粒醋酸镍。其缺点是在醋酸镍的生产过程中合成时间长、能耗大、成本高,并且醋酸镍结晶率低,生产效率低下。

CN201610934558.6提供一种生产原理简单、原料来源广、易于工业化生产的电池级醋酸镍的制备方法,该方法制备的醋酸镍纯度高,可用于制备电池。包括以下步骤:

(1)向金属镍粉中加入酸和铜盐溶液进行反应,经除杂、蒸发得到镍盐;(2)将步骤(1)中所得镍盐与NaOH溶液充分反应,过滤后所得到Ni(OH)2;(3)将步骤(2)中所得到的Ni(OH)2用醋酸酸化,经蒸发、结晶得到醋酸镍产品;所述酸和铜盐溶液为盐酸和氯化铜溶液、或者硫酸和硫酸铜溶液;所述镍盐为氯化镍、或者硫酸镍。本发明选用80~120目的金属镍粉作为原料,目的使原料有较大的比表面积,可以更充分的与盐酸和氯化铜溶液(或硫酸和硫酸铜溶液)进行置换反应,所制得的醋酸镍纯度高、流程短、易于工业化。

应用 [2]

一、用于制备一种锂离子电池负极材料镍包覆的铬镍钛酸锂

目前,商品化的锂离子电池负极材料大多采用各种嵌锂碳材料,但是碳材料作为负极在实际应用中还有一些难以克服的弱点,例如,碳负极的电位与金属锂的电位很接近,当电池过充电时,碳电极表面易析出金属锂而引发安全性问题;易与电解液发生作用;存在明显的电压滞后。为了解决锂电池的安全问题,人们做了大量的研究。

尖晶石型Li4Ti5O12作为一种新型的锂离子二次电池负极材料,与碳材料相比,具有循环性能好、不与电解液反应、安全性能高、充放电平台平稳等优点,是近几年来备受关注的最优异的锂离子电池负极材料之一。

CN201410281167.X提供一种锂离子电池负极材料镍包覆的铬镍钛酸锂(Ni/Li3Ti4NiCrO12)的制备方法,所述的这种锂离子电池负极材料镍包覆的铬镍钛酸锂的制备方法要解决现有技术的方法制备的钛酸锂电池充放电循环稳定性差,制备周期比较长,成本比较高,操作工艺复杂、不易实现规模化生产的技术问题。包括如下步骤:

(1)首先称取二氧化钛、去离子水、三氧化二铬、醋酸镍和氢氧化锂,所述的二氧化钛、去离子水、三氧化二铬、醋酸镍和氢氧化锂的重量比为160:1500:36~44:112~137:63~69;

(2)将二氧化钛加入200份去离子水配置成二氧化钛悬浮液,将三氧化二铬加入到二氧化钛悬浮液中,将悬浮液倒入球磨机中边搅拌边球磨,获得纳米尺寸的浆料,控制浆料颗粒尺寸在200—400nm之间;

(3)将氢氧化锂溶解在500份去离子水中得到氢氧化锂水溶液,将所得氢氧化锂水溶液加入到步骤(2)的球磨机中;

(4)将醋酸镍溶解在800份去离子水配置成醋酸镍水溶液,将所得的醋酸镍水溶液加入到步骤(3)的球磨机中,球磨0.5~1小时出料;

(5)将步骤(4)所得的绿色浆料在搅拌状态下进行喷雾干燥,获得前驱体粉料;

(6)将前驱体粉料在混有还原性气体的惰性气体气氛下700℃—900℃煅烧,即得到镍包覆的铬镍钛酸锂。

二、制备纳米NiO锂离子电池负极材料

NiO具有较高的理论容量(718 mAh/g),且廉价、易制取、性质稳定,被认为是一个具有前途的锂离子负极材料。CN201710833220.6提供一种制备纳米NiO 锂离子电池负极材料的方法,其能够提高生产效率、降低制造成本、快速有效制备产物和提高电池循环稳定性。

为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:一种制备纳米NiO锂离子电池负极材料的方法,称取醋酸镍,将所称醋酸镍放入室温马弗炉,升温速度为5℃/min,到预定温度500℃-800℃后恒温2-10小时,保温预定时间后取出,在室温下冷却。

本发明采用熔盐燃烧合成法制备出纳米NiO,改性后的NiO作为负极材料循环20次后, 其放电容量和充电容量分别为356.9 mAh/g和340.5 mAh/g,明显提高了循环性能,本发明熔盐法具有反应时间短,工艺简单,易实现工业化大规模生产及燃烧合成反应快速的主要优点,又能在较短的时间内能得到晶体完整、粒径小的产物。

主要参考资料

[1] 简明精细化工大辞典

[2] 中国茶学辞典

[3] CN201610934558.6 电池级醋酸镍的制备方法

[4] CN201410281167.X 一种锂离子电池负极材料镍包覆的铬镍钛酸锂的制备方法

[5] CN201710833220.6 制备纳米NiO锂离子电池负极材料的方法

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2019-12-16
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