1.本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种锌镍电池负极材料及其制备方法和负极。
背景技术：
2、锌镍电池具有安全性高、不燃烧、不爆炸、环保经济、优质能量比高等优点。 它们已成为当前新能源行业中较受欢迎的电池之一。 与现有的二次碱性电池相比，锌镍电池的质量比能量密度可达80-120wh/kg，远高于铅酸电池和镉镍电池。 另外，锌镍电池无毒、无污染，比现有的镍镉电池有很大的优势； 并且与现有的锂离子电池相比，安全性高，不燃烧、不爆炸，可以在安全要求较高的领域使用。 并且锌作为电池负极的主要材料，价格低廉，降低了电池的制造成本。 最后，锌镍电池具有优异的高倍率性能，可以大电流充放电，并且具有良好的低温性能，使其成为动力电池领域最有前途的电池之一。
3、但锌镍电池的使用寿命较短，这已成为长期制约锌镍电池发展的一大问题。 锌镍电池寿命短的原因包括：正负极材料、电解液、隔膜、电池结构、组装工艺等方面的缺陷，其中关键因素是正负极材料的选择。 锌镍电池的金属锌负极会与水反应引起自放电，导致氢气释放，造成电池安全问题； 特别是锌负极容易出现变形、枝晶、腐蚀、钝化等问题，导致锌镍电池自放电。 大放电是长期以来制约锌镍电池发展的主要问题之一。
技术实现要素：
4、针对现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是如何抑制锌镍电池的自放电，延长电池的使用寿命。
5、为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种锌镍电池负极材料，包括活性材料、表面活性剂、粘结剂、添加剂和分散剂。 活性材料是掺硫碳涂层。 锌酸钙晶体。
6、进一步，所述负极材料的原料质量比为活性物质:表面活性剂:粘结剂:添加剂:分散剂=(5-7):(0.05-0.25):(0.5-1):(0.01 -2): （2-3）。 当各材料的质量比在此质量比范围内时，可以获得性能最好的负极材料。 本发明的表面活性剂和掺硫碳包覆锌酸钙晶体能够有效提高锌酸盐的溶解和沉积。 提高电极寿命和效率。
7、进一步，所述表面活性剂选自以下一种或多种：聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、环糊精、聚丙烯酸钠、聚山梨酯-80、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、乙二胺、乙醚和锡酸钠。 表面活性剂分子吸附在锌表面，增加了充电过电位，改变了锌沉积形貌，降低了锌的比表面积。
8、进一步地，所述掺硫碳包锌酸钙晶体的原料包括氧化锌、亲水性氢氧化钙、碳源、含硫化合物和去离子水。 各原料质量比为氧化锌:亲水性氢氧化钙:碳源:含硫化合物:去离子水=1:(0.01-0.5):(0.1-0.5):(0.01-0.5):(0.5-2 ）。 各材料的质量比在该配比范围内，可以保证能够生成锌酸钙晶体，并且能够在锌酸钙晶体的表面形成掺硫碳包覆层。
9、进一步地，所述碳源选自葡萄糖、蔗糖、果糖、淀粉中的一种或多种。所述碳源易溶。
水中的醛类化合物提供碳元素，在锌酸钙晶体表面形成碳涂层结构。
10、进一步地，所述含硫化合物材料选自以下一种或多种：硫脲、L-半胱氨酸、L-组氨酸、硫代乙酸和蛋氨酸。 含硫化合物是可有效分散在水溶液中的可溶性硫化物。 含硫化合物用于提供掺杂所需的硫元素。
11、进一步地，所述亲水性氢氧化钙的粒径为50-200nm。 亲水性氢氧化钙的粒径是有限的。 在前驱体制备过程中，该粒径的亲水性氢氧化钙可以有效地与氧化锌溶解，增加前驱体的稳定性。
12、进一步地，所述添加剂选自以下一种或多种：氧化钇、氧化铒、氢氧化钙、碳酸钙、氧化锌、氟化钙、钨酸钙。 添加剂可以抑制氢气和氧气的析出并减少自放电。
13、进一步地，所述粘结剂为聚四氟乙烯乳液，所述分散剂为去离子水。
14、本发明第二方面提供了一种上述锌镍电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：
15.s1。 向球磨机中加入研磨介质，称取氧化锌、亲水性氢氧化钙和去离子水，加入球磨机中混合，形成前驱体浆料； 氧化锌和氢氧化钙在碱性溶液中混合，溶液中的反应式如下：ca(oh)2+2zn(oh)2+2h2o
→
ca(oh)2·
2zn(OH)2·
2小时20分；
16.s2。 称取碳源和含硫化合物加入到前驱体浆料中，继续球磨形成混合浆料；
17.s3。 将混合后的浆料放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥，得到干燥的原料粉末；
18.s4。 将原料粉末放入煅烧炉中，在惰性气体保护下升温至设定温度，保温焙烧，冷却至室温，得到活性物质掺硫碳包锌酸钙晶体；
19.s5。 称取活性材料、表面活性剂、粘合剂、添加剂和分散剂，并混合以获得负极材料。
20、进一步地，步骤s4中，烘烤温度为700-1000℃，保温时间为2-6小时。
21、进一步的，步骤s1中的研磨介质包括五种尺寸的氧化锆球，每种尺寸的氧化锆球的质量比为：直径为10毫米的氧化锆球：直径为5毫米的氧化锆球：直径为5毫米的氧化锆球。直径2毫米：直径1毫米氧化锆球：直径0.5毫米氧化锆球=1：（1-2）：（1-3）：（4-7）：（5-10）。 氧化锆球具有高强度、高韧性、耐磨性好、耐高温、耐腐蚀等优点。 它们对研磨物料的分散和污染很小。 按一定的直径尺寸和重量比例混合氧化锆球，可以使物料的粒度控制在要求的范围内。
22、进一步地，步骤s1和s2中，球磨机的转速为5-50rad/min，球磨时间为15-60min。 原料在球磨机中进行加工，不仅可以使物料充分混合，而且有利于物料粘度的控制，使其更适合喷雾干燥机的进料加工，而且物料经过球磨机加工后，球磨均匀度高，粒径更均匀，比表面积更大。 大的掺硫碳包覆层在喷雾干燥过程中可以更均匀地覆盖锌酸钙晶粒的表面。
23、进一步的，步骤s3中进入喷雾干燥器的料浆进料温度为160-300℃，出料温度为60-160℃，进料速度为1-5l/h，喷雾干燥器为离心式。磁盘速度为3000转/分钟。 喷雾干燥机可以同时完成干燥和造粒。 雾化后料液表面积大大增加。 通过控制浆料进入喷雾干燥机的进料温度、出料温度和进料速度，颗粒大小均匀，流动性好，溶解性好，产品纯度高，原料粉体质量好。
24、本发明第四方面提供了一种锌镍电池负极，包括集流体和上述的负极材料，所述负极材料涂覆在所述集流体上。
25、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
26、（1）本发明对锌镍电池负极材料进行改进，采用掺硫碳包锌酸钙晶体作为活性物质，并添加一些表面活性剂，可以有效改善锌酸盐的溶解和沉积，从而减少自放电过程中产生的失活锌粒的影响，防止正极过充电产生的溶解氧对自放电的影响，提高电极的使用寿命和效率。
27.（2）添加离子型表面活性剂可与锌形成混合电位，形成阻碍锌与电解液中溶液氧、水、电解质等接触的保护膜； 气液界面上排列的分子胶束还可以阻止空气中的氧气溶解到电解液中。 一方面，形成的保护膜可以有效阻止失活的锌粒进入溶液。 即使它们进入溶液中，也能被分子胶束包裹，难以引发微短路。
28、（3）掺硫碳包锌酸钙晶体在碱性电解液中的溶解度远小于氧化锌，从而降低了电解液中锌酸根离子的浓度，在电池充电过程中有效。 抑制锌负极枝晶生长，从而有效提高锌镍电池的性能，延长锌镍电池的循环寿命； 活性物质中的硫和碳对锌元素都有吸附能力，可以抑制偏锌酸根离子的溶解； 掺硫碳可以有效改善碳包锌酸钙晶体的电解液润湿性，有利于改善电极中氢氧根离子传导，有利于锌镍电池的大电流充放电； 掺杂的硫还会与电解液中的Sn、Sb、Bi等喜硫元素配位，形成金属配位聚合物，从而优化了碳包覆层的成分、结构和厚度，提高了电极的比容量材料，并改善电极材料的氢逸出。 潜力，进一步提高充放电效率。
29、(3)本发明锌镍电池负极材料的制备方法，首先采用球磨机对原料进行球磨，使原料能够充分混合。 喷雾干燥时，氧化锌和锌酸钙迅速生成锌酸钙晶体，然后通过喷雾干燥离心雾化，颗粒更小，比表面积更大。 形成的锌酸钙晶粒均匀度高，并包覆一层掺硫碳； 经过高温烧成后，在其外部形成导电层。 碳层增加了锌酸钙的导电率； 早期形成的锌酸钙晶体在高温烧结后仍能保持完整。 用作电极活性材料后，与电解液中的水再次结合，形成稳定的锌酸钙化合物。 该材料不仅提高了电极的导电率，而且锌酸钙的形成有利于改善锌负极的溶解，增加电极的循环寿命。
附图说明
30、图1为本发明实施例提供的锌镍电池负极材料的制备工艺流程图；
31、图2为本发明实施例1制备的活性物质的扫描电镜照片；
32.图3是锌酸钙晶体的扫描电子显微镜图像。
详细方式
33、为使本发明的上述目的、特征和优点更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。 需要说明的是，以下实施例仅用于说明本发明的实施方法和典型参数，并不用于限制本发明的参数范围。 由此衍生的合理改变仍然受到本发明权利要求的保护。 范围内。
34. 应当指出的是，本文公开的范围和任何值的端点不限于精确的范围或值，并且这些范围或值应理解为包括接近这些范围或值的值。 对于数值范围来说，每个范围的端点值、每个范围的端点值和单个点值、单个点值可以相互组合以获得一个或多个新的数值范围。 这些值的范围应被视为在本文中具体公开。
35、本发明具体实施例提供了一种锌镍电池负极，包括集流体和包覆在集流体上的集流体。
负极材料。
36.上述负极材料包括活性材料、表面活性剂、粘合剂、添加剂和分散剂。 负极活性材料为掺硫碳包覆锌酸钙晶体，由氧化锌、亲水性氢氧化钙和碳源组成。 ，由含硫化合物与去离子水反应制得。
37、在一个具体实施例中，所述负极材料的原料质量比为活性物质:表面活性剂:粘结剂:添加剂:分散剂=(5-7):(0.05-0.25):(0.5-1):(0.01- 2）：（2-3）。
[0392] 38.在一个具体实施方案中，表面活性剂是离子表面活性剂，例如聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、环糊精、聚丙烯酸钠、聚山梨醇酯80(Tween 80)、十六烷基三甲基溴化铵(ctab)、十二烷基苯磺酸钠( SDBS)、乙二胺、乙醚、锡酸钠等； 添加剂用于抑制析氢和析氧。 是氧化钇、氧化铒、氢氧化钙、碳酸钙、氧化锌、氟化钙、钨酸钙等； 粘结剂为60%聚四氟乙烯乳液； 分散剂为去离子水。
39、 在一个具体实施例中， 所述负极活性物质的原料质量比为氧化锌: 亲水性氢氧化钙: 碳源: 含硫化合物: 去离子水=1: (0.01-0.5): (0.1-0.5): (0.01-0.5):(0.5-2)。
40、其中碳源为易溶于水的醛类化合物，如葡萄糖、蔗糖、果糖、淀粉等； 含硫化合物有硫脲、L-半胱氨酸、L-组氨酸等，易溶于水。 优选地，亲水性氢氧化钙的粒径为50-200nm。
41、上述锌镍电池负极材料的制备方法如图1所示，包括以下步骤：
42.s1。 将研磨介质加入球磨机中，称取氧化锌、亲水性氢氧化钙和去离子水，将其加入球磨机中混合，形成前驱体浆料。 氧化锌和氢氧化钙在碱性溶液中的反应式如下：ca(oh)2+2zn(oh)2+2h2o
→
ca(oh)2·
2zn(OH)2·
2小时20分。 氧化锌和氢氧化钙在碱性溶液中发生化学反应，生成不溶于碱的锌酸钙。 锌酸钙在碱性电解液中的溶解度远小于氧化锌，从而减少了电解液中锌酸盐自由基的存在。 该浓度能够有效抑制电池充电过程中锌负极的枝晶生长，能够有效提高锌镍电池的性能，从而延长锌镍电池的循环寿命。
43.s2。 称取碳源和含硫化合物，将其加入到步骤s1得到的前驱体浆料中，继续球磨，形成混合浆料。 将碳源和含硫化合物在水中进行预聚合，得到水溶性预聚物。
44、步骤s1和s1中，球磨机转速为5-50rad/min，球磨时间为15-60min。 通过控制球磨机的转速和时间可以调节浆料的粘度，使其更适合喷雾干燥机的进料加工。 球磨机中添加五种不同尺寸的氧化锆球作为研磨介质。 各尺寸氧化锆球的质量比为直径10mm氧化锆球：直径5mm氧化锆球：直径2mm氧化锆球：直径1mm氧化锆球：直径0.5mm氧化锆球=1：（1-2）：（1-3）： （4-7）：（5-10）。 球磨后的物料均匀度高，粒径更均匀，比表面积更大。
45.s3。 将步骤s2得到的浆料混合后放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥。 进料温度160-300℃，出料温度60-160℃，进料速度1-5l/h，喷雾干燥机离心盘转速3000转/min，得到干燥原料粉末。 在喷雾干燥过程中，氧化锌和锌酸钙迅速生成锌酸钙晶体。 随着喷雾干燥的离心雾化，颗粒变得更小，比表面积更大。 形成的锌酸钙晶粒均匀度高，硫含量高。 掺杂碳涂层均匀地覆盖在锌酸钙晶体的表面。
46.s4。 将步骤s3得到的原料粉末放入煅烧炉中，通入温度低于100℃的惰性气体，检测炉内氧含量≤≤，然后开启升温。 惰性气体为氮气或氩气。 将一种或两种混合气体在惰性气体保护下加热至设定温度，然后进行保温烘烤。 焙烧温度为700-1000℃，保温时间为2-6小时，然后冷却至室温，得到掺硫碳涂层。 锌酸钙晶体。在煅烧过程中，脲醛预聚物发生深度变性。
聚合度和碳化以获得功能化碳涂层。 碳层中的硫掺杂也会增加氢逃逸过电势，提高充放电效率。
47.s5。 称取活性材料、表面活性剂、粘合剂、添加剂和分散剂，并混合以获得负极材料。 表面活性剂可以与活性物质配合，有效改善锌酸盐的溶解和沉积，从而减少自放电，提高电极的使用寿命和效率。
48、下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。
49. 实施例1
50、一种锌镍电池负极的制备，包括以下步骤：
51.将研磨介质氧化锆球添加到球磨机中。 各尺寸氧化锆球的质量比为：10mm直径氧化锆球：5mm直径氧化锆球：2mm直径氧化锆球：1mm直径氧化锆球：0.5mm直径氧化锆球球=1:2:3:5:5，重1kg将氧化锌、亲水性氢氧化钙0.5kg、去离子水2kg加入球磨机中，设定球磨转速为25rad/min，球磨时间为30min，球磨混合。 然后形成前体浆料。
52、在前驱体浆料中加入0.5kg葡萄糖和0.1kg硫脲，设置球磨速度为50rad/min，球磨时间为45min，形成混合浆料。
53、将得到的混合浆料放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥。 将喷雾干燥进料速度设置为1l/h，喷雾干燥进料温度设置为200℃，排出温度设置为90℃。 离心盘转速设定为/min，喷雾干燥后得到干燥原料粉末。
54、将得到的干燥原料粉末放入煅烧炉中，在氮气保护下升温至800℃，烘烤4小时。 待炉内温度冷却至室温后，取出物料即得到活性物质掺硫碳包锌。 钙酸晶体。 扫描电镜图片如图2所示，与图3中未镀膜的锌酸钙晶体相比，可以看出，锌酸钙晶体的表面具有均匀的镀膜层，且表面变得比表面积更粗糙。增加，掺硫碳包覆层可以有效改善锌酸钙晶体的电解液润湿性，改善电极中氢氧根离子传导，有助于锌镍电池的大电流充放电。 另外，形成的掺硫碳包覆层具有良好的导电性，增加了锌酸钙的电导率，使锌酸钙更容易与电解液中的水结合，形成稳定的锌酸钙化合物，不仅可以电极导电性能良好，锌酸钙的形成有利于减少锌负极的溶解，提高电极的循环寿命。
55、称取准备好的活性物质600g、聚山梨酯-80 5g、聚乙二醇5g、氧化钇100g、碳酸钙100g、60%聚四氟乙烯乳液100g、去离子水200g，混合均匀，得到负极电极材料。
56、将负极材料拉成碎片，得到锌镍电池负极。
57. 实施例2
58、一种锌镍电池负极的制备，包括以下步骤：
59. 将研磨介质氧化锆球添加到球磨机中。 各尺寸氧化锆球的质量比为：10mm直径氧化锆球：5mm直径氧化锆球：2mm直径氧化锆球：1mm直径氧化锆球：0.5mm直径氧化锆球=1:2:3:5:10，重1kg将氧化锌、亲水性氢氧化钙0.1kg、去离子水1.5kg加入球磨机中，设定球磨机转速为30rad/min，球磨时间为60min，球磨机混合后，得到前驱体浆料。形成。
60、在前驱体浆料中加入0.4kg果糖和0.15kg硫代乙酸，设置球磨速度为20rad/min，球磨时间为30min，形成混合浆料。
61、将得到的混合浆料放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥。 将喷雾干燥进料速度设置为1l/h，喷雾干燥进料温度设置为180℃，排出温度设置为100℃。 离心盘转速设定为/min，喷雾干燥后得到干燥原料粉末。
62、将得到的干燥原料粉末放入煅烧炉中，在氩气保护下升温至1000℃，持续焙烧2小时。 待炉内温度冷却至室温后，取出物料即可得到掺硫碳包锌酸。 钙晶体。
63、称取准备好的活性物质700g、乙二胺8g、氧化锌150g、钨酸钙50g、60％聚四氟乙烯乳液100g、去离子水280g，混合均匀，即得负极材料。
64、将负极材料拉成碎片，得到锌镍电池负极。
65. 实施例3
66、锌镍电池负极的制备，包括以下步骤：
67. 将研磨介质氧化锆球添加到球磨机中。 各尺寸氧化锆球的质量比为：10mm直径氧化锆球：5mm直径氧化锆球：2mm直径氧化锆球：1mm直径氧化锆球：0.5mm直径氧化锆球=1:1:3:6:7，重1kg将氧化锌0.1kg、亲水性氢氧化钙0.1kg、去离子水1.5kg加入球磨机中，球磨转速为30rad/min，球磨时间为60min。 混合后，形成前体浆料。
68、在前驱体浆料中加入0.4kg蔗糖和0.15kg硫代乙酸，设置球磨速度为25rad/min，球磨时间为40min，形成混合浆料。
69、将得到的混合浆料放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥。 将喷雾干燥进料速度设置为2l/h，喷雾干燥进料温度设置为200℃，排出温度设置为90℃。 离心盘转速设定为/min，喷雾干燥后得到干燥原料粉末。
70、将得到的干燥原料粉末放入煅烧炉中，在氮气保护下升温至900℃，持续焙烧3小时。 炉内温度冷却至室温后，取出物料即得到掺硫碳包锌酸钙。 水晶。
71、称取准备好的活性物质600g、十二烷基苯磺酸钠6g、L-组氨酸6g、氧化铒100g、60％聚四氟乙烯乳液100g、去离子水230g，混合均匀，即得负极材料。
72、将负极材料拉成碎片，得到锌镍电池负极。
73. 实施例4
74、一种锌镍电池负极的制备，包括以下步骤：
75.将研磨介质氧化锆球添加到球磨机中。 各尺寸氧化锆球的质量比为：10mm直径氧化锆球：5mm直径氧化锆球：2mm直径氧化锆球：1mm直径氧化锆球：0.5mm直径氧化锆球=1:1.5:2.5:5:8。 称取1kg氧化锌、0.25kg亲水性氢氧化钙、1.8kg去离子水。 将它们添加到球磨机中。 将球磨速度设置为 5rad/min，球磨时间设置为 60 分钟。 球磨混合后，形成前体浆料。
76、在前驱浆料中加入0.25kg淀粉和0.25kg L-半胱氨酸，设置球磨转速为35rad/min，球磨时间为35min，形成混合浆料。
77、将得到的混合浆料放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥。 将喷雾干燥进料速度设置为4l/h，喷雾干燥进料温度设置为200℃，排出温度设置为90℃。 离心盘转速设定为/min，喷雾干燥后得到干燥原料粉末。
78、将得到的干燥原料粉末放入煅烧炉中，在氮气保护下升温至850℃，烘烤5小时。 炉内温度冷却至室温后，取出物料即得到掺硫碳包锌酸钙。 水晶。
79、称取准备好的活性物质650g、聚乙烯吡咯烷酮10g、环糊精5g、氟化钙50g、60％聚四氟乙烯乳液50g、去离子水250g，混合均匀，即得负极材料。
80、将负极材料拉成碎片，得到锌镍电池负极。
81. 实施例5
82、锌镍电池负极的制备，包括以下步骤：
83.将研磨介质氧化锆球添加到球磨机中。 各尺寸氧化锆球的质量比为：10mm直径氧化锆球：5mm直径氧化锆球：2mm直径氧化锆球：1mm直径氧化锆球：0.5mm直径氧化锆球=1:2:3:7:8，重1kg将氧化锌0.35kg、亲水性氢氧化钙0.35kg、去离子水0.8kg加入球磨机中，球磨转速为40rad/min，球磨时间为40min。 混合后，形成前体浆料。
84、在前体浆料中加入0.4kg蔗糖和0.2kg L-组氨酸，设置球磨速度为25rad/min，球磨时间为25min，形成混合浆料。
85、将得到的混合浆料放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥。 将喷雾干燥进料速度设置为3.5l/h，喷雾干燥进料温度设置为160℃，排出温度设置为60℃。 喷雾干燥离心盘转速设定为/min，喷雾干燥后得到干燥的原料粉末。
86、将得到的干燥原料粉末放入煅烧炉中，在氩气保护下升温至720℃，持续焙烧2.5小时。 炉内温度冷却至室温后，取出材料即得到掺硫碳包锌。 钙酸晶体。
87、称取准备好的活性物质500g、乙醚3g、锡酸钠10g、氢氧化钙20g、60％聚四氟乙烯乳液80g、去离子水300g，混合均匀，即得负极材料。
88、将负极材料拉成碎片，得到锌镍电池负极。
89. 实施例6
90、 锌镍电池负极的制备， 包括以下步骤：
91. 将研磨介质氧化锆球添加到球磨机中。 各尺寸氧化锆球的质量比为：直径10mm氧化锆球：直径5mm氧化锆球：直径2mm氧化锆球：直径1mm氧化锆球：直径0.5氧化锆球mm球=1:1:1:6:5，称取1kg氧化锌、0.15kg亲水性氢氧化钙、1.6kg去离子水，加入球磨机中，设定球磨机转速为30rad/min，球磨时间为20min，球磨混合后，形成前驱浆料。
92.将0.5kg葡萄糖和0.5kg硫藻添加到前体浆液中，将球磨速度设置为30拉/分钟，然后将球铣削到15分钟以形成混合的浆液。
93.将获得的混合浆液放入喷雾烘干机中进行喷雾干燥。 将喷雾干燥液速度设置为5L/h，喷雾干燥的饲料温度为220°C，并将排放温度设置为110°C。 离心盘速度设置为 /min，喷洒后，干燥的原材料粉末将获得。
94.将所获得的干原材料粉放入钙炉中，在氮保护下将温度提高到870°C，并保持烤5.5小时。 炉中的温度冷却至室温之后，取出的材料将获得掺杂的碳涂层锌酸。 钙晶体。
95.重量为620克，准备好的活性材料，10克溴化苯基三铵，100克氧化物氧化物，100克60％PTFE乳液和200克去离子水，并混合以获得负电极材料。
96.将负电极材料拉成碎片，以获得锌 - 尼克电池的负电极。
97.比较示例1
98.使用钙锌晶体作为阴性活性材料，重600克活性材料，5g 5g多乙基糖80，5g聚乙烯乙二醇，100克氧化氧化物，碳酸钙100克，100g碳酸钙，100g 60％PTFE乳液和200G的去离电水。 混合以获得负电极材料。 负电极材料被抽成碎片，以获得锌 - 尼克电池的负电极。
99.使用比较示例1和示例1的负电极制作1.6V/8AH单电池电池，并对电池进行电池容量测试。 比较示例1使用电池作为负电极。 循环数大于150之后，电池排放的能力开始衰减。 大约360个周期后，排放能力从8AH腐烂到6AH，排放能力仍保持在75％。 但是，由于循环数量大于700，因此由示例1制成的单细胞电池的排放能力开始衰减。在大约750个周期之后，单细胞电池的放电能力从8AH衰减。到6.8Ah。
100.比较示例2
101.使用示例1中制备的硫化碳胶钙晶体作为负活性材料。 重600克准备的活性材料，100克氧化氧化物，100克碳酸钙，100克60％PTFE乳液和去离子水。 200G，混合以获得负电极材料。 负电极材料被抽成碎片，以获得锌 - 尼克电池的负电极。
102.使用比较示例1和示例2的负电极制作1.6V/8AH单细胞电池，允许其持续28天，并每7天检测一次自我释放。 测试结果如下表1所示。
103.时间示例1电容（AH）87.87.37.16.8比较示例2容量（AH）85.84.52.61.5示例1容量保留率（％）10097.591.388.885.0比较示例2容量保留率2（％）10072.556。 332.518.8
104.表1单电池电池自放电测试结果
105.上述结果表明，在负电极材料中添加一定数量的表面活性剂可以有效提高电池的自排放效率。 储存28天后，容量保留率高于85％。 因此，本发明的技术解决方案可以有效地提高锌 - 尼克电池的市场竞争力。
106.尽管本发明如上所述，但本发明并不有限。 任何熟练艺术的人都可以做出各种改变和修改，而不会偏离本发明的精神和范围。 因此，本发明的保护范围应受索赔定义的范围。
技术特点：
1.锌 - 尼克电池负电极材料，其特征在于它包括活性材料，表面活性剂，粘合剂，添加剂和分散剂，而活性材料是一种硫掺杂的碳涂成碳酸钙锌晶体。 2.根据权利要求1的锌 - 尼克电池负电极材料，其特征是负电极材料的原材料质量比是活性材料：表面活性剂：粘合剂：添加剂：分散剂=（5-7）：（ 0.05-0.25 ）：（0.5-1）：（0.01-2）：（2-3）。 3.根据权利要求1或2的锌 - 尼克电池负电极材料，其特征在于表面活性剂是从以下一个或多个选择的：聚乙烯甘油，聚乙烯基吡咯烷酮，环糊精，聚丙烯酸，聚丙烯酸钠，聚乙酸钠，多酰胺甲酸，多溶质疏松膜， ， ，，十二烷基苯磺酸钠，乙二胺，二乙基醚和钠。 4.根据权利要求1或2的锌 - 尼克电池负电极材料，其特征在于含硫碳涂的碳纤维钙晶体的原材料包括氧化锌，氢氧化锌钙，氢氧化物钙，碳源，硫化合物和硫化水和去离子水，每种原料的质量比是氧化锌：氢氧化钙钙：碳来源：硫化合物：去离子水= 1：（0.01-0.5）：（ 0.1-0.5）：（ 0.01 -0.5）：（ 0.01 -0.5）：（0.01 -0.5）：（0.5-2） 。 5.根据权利要求4的锌 - 尼克电池负电极材料，其特征在于碳源是从以下一个或多个选择的：葡萄糖，蔗糖，果糖和淀粉，硫掺杂的碳胶锌晶体，含硫化合物材料是从以下一个或多个中选择的：硫脲，L-半胱氨酸，L-抗二氨酸，硫代乙酸和蛋氨酸。
6.根据权利要求4的锌 - 尼克电池负电极材料，其特征是氢氧化钙的粒径为50-200 nm。 7.根据权利要求1或2的锌 - 尼克电池负电极材料，其特征在于添加剂是从以下一个或多个选择的：氧化物，氧化物氧化物，氢氧化钙，碳酸钙，碳酸钙，氧化锌，氧化碳氧化物，氧化物氧化物和钙钨。 8.根据权利要求1或2的锌 - 尼克电池负电极材料，其特征在于粘合剂是ptfe乳液，并且分散剂是去离子水。 9.一种准备锌 - 尼克电池负电极材料的方法，如权利要求1至8中的任何一种所述，其特征在于以下步骤：S1。 将培养基添加到球厂中，并称重氧化锌和亲水性氢。 将氧化钙和去离子水添加到球厂中并混合以形成前体浆。 s2。 称量碳源和含硫化合物，并将其添加到前体浆液中，然后继续磨碎球以形成混合浆。 s3。 将混合的浆液放入喷雾干燥器中，进行喷雾干燥以获得干燥的原料粉。 s4。 将原材料粉末放在钙化炉中，将温度提高到惰性气体保护下的温度，用热量保存烘烤，然后在室温下冷却至室温，获得活性材料硫掺杂的碳含碳钙锌晶体； s5。 称量活性材料，表面活性剂，粘合剂，添加剂和分散剂，并混合以获得负电极材料。 10.根据权利要求1到8中的任何一种，其特征在于它包括电流收集器和负电极材料，而负电极材料则涂在电流收集器上。
技术概要
本发明与电池技术领域有关，并提供锌 - 尼克电池负电极材料，制备方法和负电极。 锌 - 尼克电池负电极材料包括活性材料，表面活性剂，粘合剂，添加剂和分散剂。 活性材料是硫含碳含碳酸钙晶体的含量。 本发明改善了锌 - 尼克尔电池的负电极材料，使用硫掺杂的碳含碳钙锌晶体作为活性材料，并添加一些表面活性剂，这些表面活性剂可以有效地改善锌酸盐的溶解和沉积，从而减少自我的自我溶解和沉积-放电过程。 停用的锌颗粒的影响阻止了通过高电极对自排放过度充电产生的溶解氧的影响，从而提高了电极的使用寿命和效率。 提高电极寿命和效率。 提高电极寿命和效率。
技术研发人员：Wang ，Ma ，Liu ，Zhao Lei，Zhu
受保护的技术用户： Hetai New Co.，Ltd.
技术研发日：2022.07.12
技术公告日期：2022/10/25