Einführung in die Vorbehandlung von Nickelschaum

Nickelschaumist ein Material, das zur Herstellung von Batterieelektroden verwendet wird, und der Produktionsprozess von gewöhnlichem NickelSchaumDer Materialaufbau erfolgt wie folgt: Der Polyurethan-Schwamm wird zunächst leitfähig gemacht, dann galvanisch abgeschieden und schließlich gesintert.

In den oben genannten Schritten umfasst die leitfähige Behandlung im AllgemeinenChemische Beschichtung, Beschichtung mit leitfähigem Klebstoff und VakuumbeschichtungDie galvanische Abscheidung kann durch Sulfat- oder Sulfamat-Nickel erfolgen. Der Sinterprozess wird zunächst durch Abbrennen des Polyurethan-Schwamms abgeschlossen. Anschließend wird der Schwamm in einer wasserstoffreduzierenden Atmosphäre in zwei Schritten reduziert und gesintert. Die abgebrannte Luft oxidiert und entkohlt den Polyurethan-Schwamm bei einer Temperatur von 300 bis 700 °C. Der Sinterprozess wird durch Abbrennen des Polyurethan-Schwamms abgeschlossen. Anschließend wird der Polyurethan-Schwamm in einer wasserstoffreduzierenden Atmosphäre reduziert und gesintert. Die Reduktionsbehandlung erfolgt in einer wasserstoffreduzierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 800 bis 1000 °C für 30–60 Minuten. Die Reduktionsatmosphäre besteht aus Ammoniak-Zersetzungsgas. Der Verbrauch an Zersetzungsgas beträgt 0,8–1,2 l/g (pro Gramm Nickel werden 0,8–1,2 l Ammoniak-Zersetzungsgas verbraucht).

Verbesserte Methode zur HerstellungNickelschaum, dessen Schritt die Leitfähigkeit, galvanische Abscheidung und das Sintern eines Polyurethan-Schwamms umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Sinterschritt darin besteht, den Polyurethan-Schaum nach der galvanischen Abscheidung direkt in einer reduzierenden Atmosphäre zu pyrolysieren und zu sintern, wobei die reduzierende Atmosphäre Ammoniak-Zersetzungsgas ist, die Reduktionstemperatur 400–1000 °C beträgt, die Reduktionszeit 30–60 Minuten beträgt und der Zersetzungsgasverbrauch 0,4–0,8 l/g beträgt. (Für jedes Gramm Nickel werden 0,4–0,8 Liter Ammoniak-Zersetzungsgas verbraucht.) Das Ammoniak-Zersetzungsgas ist eine Mischung aus Stickstoff und Wasserstoff, und das Volumenverhältnis von Stickstoff und Wasserstoff beträgt 1:3.

Der Reaktionsmechanismus besteht darin, dass nach der galvanischen Abscheidung vonNickelschaumDer Polyurethan-haltige Schwamm wird direkt in einer Wasserstoff-reduzierenden Atmosphäre pyrolytisch gesintert. Bei der Reaktion von Kohlenstoff und Wasserstoff entstehen CH4, C2H6 und andere gasförmige Kohlenwasserstoffe. Der oben beschriebene Vergasungsprozess reicht aus, um den Graphit C im porösen Reinigerkörper zu entfernen.

Es behebt wirksam die bestehenden Mängel der bestehenden Technologie für Nickelschaum im Sinterprozess, wie z. B. leichte Rissbildung, Verformungswölbung, geringe Ausbeute, hoher Energieverbrauch und instabile mechanische Eigenschaften des Nickelschaums.