201425. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2-nél nagyobb oxidációs fokú nikkel-oxidot tartalmazó pozitív aktívanyag előállítására lúgos akkumulátorok számára
1 HU 201425 B 2 az első kisütés során az oxidációs fok alapján elméletileg várható kapacitás 73 %-át mértük. Ebből látható, hogy az eljárással elektrokémiailag aktív, magasabb oxidációs fokú aktív anyag keletkezett. 2. példa Nikkel-hidroxid port, amelynek szemcsemérete kisebb mint 100 pm, 4 tömeg % kobalt-hidroxiddal aktiváltunk és az alábbi 2. táblázatban megadott mennyidégű technikai minőségű, vízmentes káliumhidroxid porral kevertünk össze, ezt a keveréket 195 °C- on, 6 órán keresztül hőkezeltük természetes légcirkulációval rendelkező kemencében. A termékek oxidációs fokát megmérve a 2. táblázatban látható értékeket kaptuk. 2.táblázat Ni(OH)2 - KOH mólarány Oxidációs fok % 1:0,01 1,5 1:0,1 14,8 1:0,5 63,6 1:1 103,2 1:3 106,3 1:6 109,0 A 2. táblázatból látható, hogy érdemleges oxidációs folyamat csak 1:0,1 Ni(OH)2 - KOH mólaránynál történik és 1:3 mólaránynál több KOH alkalmazása aránytalanul kis mértékben segíti a folyamatot. A lúgfelhasználás tekintetében legkedvezőbb 103,2 % oxidációs fokú termékhez kimosás, szárítás és őrlés után 20 tömeg % grafitot kevertünk és alkalmazásával NiCd akkumulátort készítettünk. Az akkumulátoron az első kisütés során az oxiodációs fok alapján elméletileg várható kapacitás 82,0 %-át mértük. Látható tehát, hogy az 1. példában ismertetett eljáráshoz képest az oxidációs fokot tovább növeltük. 3. példa Nikkel-hidroxid port, amelynek szemcsemérete kisebb mint 100 pm, 1:1 mólarányban technikai minőségű, vízmentes nátriumhidroxid porral kevertünk el, majd a keveréket 180 °C-on természetes légcirkulációval rendelkező kemencében hőkezeltük, 10 órán keresztül. A keverékben alkalmazott nátriumhidroxid porhoz előzetesen 2,6 tömeg % LiOH-t és 5,9 tömeg % Ba(OH)2-ot kevertünk. A kapott termék oxidációs foka 58,2 % lett és kimosás, szárítás és őrlés után 20 tömeg % grafittal keverve az elméletileg várható érték 69,7 % volt kinyerhető tárolóképesség formájában. 4, példa Nikkel-hidroxid port, amelynek szemcsemérete kisebb, mint 100 pm, 1:1 mólarányban technikai minőségű vízmentes nátriumhidroxid porral kevertük el, majd a keveréket 9 részre osztottuk és ezeket 10 órán keresztül a 3. táblázatban megadott hőmérsékleteken hőkezeltük. Ezt követően a keverékeket mostuk, szárítottuk és őröltük. 3. táblázat Hőmérséklet °C Oxidációs fok % 130 0,8 145 1,0 155 15,0 170 87,2 190 94,0 200 97,3 215 81,1 225 43,1 250 7,4 A 3. táblázat adataiból látható, hogy érdemleges oxidáció 155 °C felett indul és 215 °C felett már más bomlási folyamatok kerülnek előtérbe. A 190 °C-on hőkezelt mintához 20 tömeg % grafitot kevertünk és alkalmazásával NiCd akkumulátort készítettünk. Az akkumulátoron az első kisütés során az oxidációs fok alapján elméletileg várható kapacitás 71 %-át mértük. 5. példa Nikkel-hidroxid port, melynek szemcsemérete kisebb, mint 100 pm, 1:1 arányban vízmentes nátriumhidroxid porral kevertünk össze dörzsmozsárban. A keveréket két részre osztottuk. Az egyik részt 25-35 "C-on három órán keresztül ónoztuk („A” minta). A másik részt 170 °C-on 3 óráig hőkezeltük természetes légcirkulációval rendelkező kemencében („B” minta). A termékek oxidációs fokát megmérve az alábbi értéket kaptuk. „A” minta: 83,8 % „B” minta: 80,4 % A keletkezett termékekhez kimosás és őrlés után 20 tömeg % grafitot kevertünk és alkalmazásukkal NiCd akkumulátort készítettünk. Az akkumulátorokon az első kisütés során az oxidáxiós fok alapján elméletileg várható kapacitás 74,8 %-ot mértük oxigén („B” minta) és 73,9 %-t ózon („A” minta) alkalmazásával készült anyag esetén. Az eredményből látható, hogy az oxigén és ózon egyaránt alklamas magasabb oxidációs fokú elektrokémiailag aktív nikkeloxid előállítására. SZABADALMI IGÉNYPONT 1. Eljárás 2-nél nagyobb oxidációs fokú nikkel-oxidot tartalmazó pozitív aktívanyag előállítására lúgos akkumulátorok számára, amelynek során nikkelhidroxid port nátrium- vagy káliumhidroxid porral keverve oxidálunk, majd a kapott elegyet hűtés után mossuk, szárítjuk, őröljük, és a termékhez adott esetben vezetőanyagot keverünk, azzal jellemezve, hogy nikkel-hidroxid por, amelyet adott esetben 1—10 tömeg % kobalt-hidroxiddal aktiválunk és a nátrium- vagy káliumhidroxid por 1:0,1— 1:3 mólarányú keverékét, amelyhez adott esetben 1-10 tömeg % lítium- és/vagy báriumhidroxidot is keverünk, 155-215 °C-on levegő oxigénjével oxidáljuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
