[发明专利]以反相微乳液法制备的硼化物为负极材料的碱性二次电池

说明书

本发明公开了一种以反相微乳液法制备的硼化物为负极材料的碱性二次电池，所述碱性二次电池包括正极片、负极片、隔膜和碱性电解液，所述负极片的活性物为硼化物，所述硼化物的制备方法包括反相微乳液法。本发明的碱性二次电池具有较高的放电比容量和优异的循环稳定性能，且制备硼化物的方法具有操作简单、对设备和反应环境要求低等优点，同时制备得到的硼化物具有更好的物理特性。

技术领域

本发明涉及能源材料领域，具体地，涉及一种以反相微乳液法制备的硼化物为负极材料的碱性二次电池。

背景技术

由于硼化物作为碱性二次电池负极材料时，可发生多电子的反应，释放出超常的电化学容量，且其在碱性溶液中良好的电化学可逆性能及循环性能使其备受瞩目。当前制备硼化物的方法众多，如化学还原法、球磨法、电弧法、高(低)温固相法等。然而，通过上述方法在合成硼化物的过程中，由于BH₄^-极强的还原性，其能与金属盐瞬间发生反应，会造成合成的大部分硼化物存在粒子尺寸大且不可控、粒度分布宽、颗粒团聚严重、比表面积小等缺点，而且也存在对设备和反应环境的要求高以及制备得到的硼化物组装成的碱性二次电池的电化学性能有待提高等缺点。

因此，研发一种具有优异的电化学性能、其负极片的硼化物具有更好的物理特性(粒子尺寸小且可控、粒度分布窄、无明显颗粒团聚、比表面积大)，且硼化物的制备方法操作简单、对设备和反应环境要求低的碱性二次电池，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的碱性二次电池的电化学性能有待提高、负极片活性物硼化物的粒子尺寸大且不可控、粒度分布宽、颗粒团聚严重、比表面积小且制备硼化物的方法对设备和反应环境的要求高等缺点，提供一种以反相微乳液法制备的硼化物为负极材料的碱性二次电池，该碱性二次电池具有优异的电化学性能，其负极片的活性物(即负极材料)硼化物具有更好的物理特性(粒子尺寸小且可控、粒度分布窄、无明显颗粒团聚、比表面积大)，且硼化物的制备方法具有操作简单、对设备和反应环境要求低等优点。

本发明的发明人在研究中意外发现，采用反相微乳液(W/O型)法制备得到的硼化物具有粒子尺寸小且可控、粒度分布窄、无明显颗粒团聚、分散性良好、比表面积大等优点，且以该硼化物为负极片的活性物制备得到的碱性二次电池具有良好的电化学可逆性能及循环性能，同时，该制备硼化物的方法操作简单，不需要低温环境，对设备和反应环境要求低。

因此，为了实现上述目的，本发明提供了一种碱性二次电池，所述碱性二次电池包括正极片、负极片、隔膜和碱性电解液，所述负极片的活性物为硼化物，所述硼化物的制备方法包括反相微乳液法。

本发明采用对反应过程容易控制的反相微乳液法制备得到的硼化物，具有优异的物理特性(粒子尺寸小且可控、粒度分布窄、无明显颗粒团聚、分散性良好、比表面积大)，且以该硼化物为负极片的活性物制备得到的碱性二次电池具有良好的电化学可逆性能及循环性能。

本发明中，制备硼化物的方法具有操作简单、对设备和反应环境要求低的优点，不需要低温环境，在较宽的环境温度范围内亦可制备出优质的硼化物，方便进行大规模生产；且该方法所用的表面活性剂、助表面活性剂及油相均可回收利用，且回收方法简单，能够大大降低原料成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为实施例1制备得到的硼化物的X射线衍射图谱。

图2为实施例1制备得到的硼化物的扫描电镜图。

图3为实施例7制备得到的硼化物的X射线衍射图谱。

图4中，a为实施例1制备得到的硼化物组装的碱性二次电池的放电比容量图，b为对比例1制备得到的硼化物组装的碱性二次电池的放电比容量图，其中横坐标代表循环次数，纵坐标代表放电比容量(单位为mAh/g)。