本发明涉及多孔金属制备技术领域，尤其涉及一种多孔镍的制备方法及其应用。
背景技术：
本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
多孔镍作为一种优异的多孔金属材料，具有高的比表面积、大的孔隙率，还具有相对密度低、电磁屏蔽能力强、消音效果好、质量轻、渗透性好等优点。此外，多孔镍保留了金属镍在力学、机械强度、化学等方面的优良性能。
目前，制备多孔镍的工艺有：模板法、去合金法、电沉积法、聚苯乙烯球或聚甲基丙烯酸甲酯球模板法。去合金法需要先高温形成合金，冷却到室温后，加入酸或碱去合金容易产生环境污染。此外，产物存在于溶液中，不易提取，纯度较低；模板法制备多孔金属需要制备模板，组装模板、沉积金属和脱模板；电沉积法会消耗电能。综上所述，现有的多孔镍制备方法存在工艺复杂、反应条件苛刻或者制备的多孔镍开孔率低、纯度受影响、孔径不均匀的问题。
技术实现要素：
针对上述的问题，本发明提出一种多孔镍的制备方法及其应用，该方法将镍合金的制备与多孔镍的制备一体化，从而简化了工艺及所需设备，缩短了多孔镍的制备时间，有效降低了多孔镍的制备成本。
本发明第一目的，是提供一种多孔镍的制备方法。
本发明第二目的，是提供所述多孔镍的制备方法的应用。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术手段为：
首先，本发明公开一种多孔镍的制备方法，包括如下步骤：将沸点低于金属镍的纯金属和金属镍在真空条件下进行冶炼，得到镍合金；将温度继续增加到所述纯金属的沸点以上保温，完成后冷却，即得多孔镍。
进一步地，所述纯金属包括镁、锌、锑、镉中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，所述冶炼的温度为650-800℃，时间为2-10h。该温度区间可以保证金属镍和低熔沸点金属互熔形成合金，并且在真空条件下，较低的熔化温度也有助于提高材料的利用率和产物的纯度。
进一步地，所述保温温度为850-1200℃，时间为0.2-5h。该温度区间不仅能满足将非镍组分蒸发掉的要求，还能避免产物多孔镍熔化，导致产物孔堵塞的现象。
进一步地，所述真空条件的真空度等于或小于10pa。
进一步地，所述沸点低于金属镍的纯金属和金属镍的比例为2:1～1:5。
最后，本发明公开所述多孔镍的制备方法得到的多孔镍在储能领域中的应用；优选为电池制备中的应用。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
(1)本发明的方法能够实现将镍合金的制备与多孔镍的制备一体化，使在镍合金的制备与多孔镍的制备能够在同一设备上完成，从而简化了工艺及所需设备，缩短了多孔镍的制备时间，有效降低了多孔镍的制备成本。
(2)镍合金与多孔镍的一体化制备可以有效地避免金属的氧化，提高产物多孔镍的纯度。
(3)本发明制备多孔镍的整个过程均在真空条件下进行，这样可以在更低的温度下融化和蒸发金属，降低对设备的要求。
(4)本发明制备多孔镍的方法可以通过调控金属的比例、温度、时间等，制备出不同孔径分布的多孔镍，满足不同领域的需求，相对于现有的模板法、去合金法、电沉积法、聚苯乙烯球等方法更加简便。
(5)本发明制备多孔镍的过程中具有无有毒产物产生的特点，绿色环保。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明第一实施例制备的产物多孔镍的扫描电镜图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如前文所述，现有的多孔镍制备方法存在工艺复杂、反应条件苛刻或者制备的多孔镍开孔率低、纯度受影响、孔径不均匀的问题。因此，本发明提出了一种在真空条件下借助低沸点的金属制备多孔镍的方法；现结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
第一实施例
一种多孔镍的制备方法，包括如下步骤：取1克金属镍粉和2克金属镁粉，在真空环境下(真空度小于5pa)于800℃加热2小时，后在1100℃下加热0.2小时，冷却到室温，即可制备出高纯的多孔镍，如图1所示，可以看出，本实施例合成的产物具有三维多孔结构，而且孔道非常疏松不规则，保证了这种多孔镍具有更大的比表面积。
第二实施例
一种多孔镍的制备方法，包括如下步骤：取1克金属镍粉和5克金属锌粉，在真空环境下(真空度小于5pa)于650℃加热10小时，后在850℃下加热10小时，冷却到室温，即可制备出高纯的多孔镍，其sem图同样显示具有三维多孔结构，而且孔道非常疏松不规则。
第三实施例
一种多孔镍的制备方法，包括如下步骤：取1克金属镍粉和0.8克金属锑粉，在真空环境下(真空度小于10pa)于700℃加热5小时，后在900℃下加热0.2小时，冷却到室温，即可制备出高纯的多孔镍，其sem图同样显示具有三维多孔结构，而且孔道非常疏松不规则。
第四实施例
一种多孔镍的制备方法，包括如下步骤：取1克金属镍粉和0.5克金属镉粉，在真空环境下(真空度小于10pa)于750℃加热6小时，后在1200℃下加热0.2小时，冷却到室温，即可制备出高纯的多孔镍，其sem图同样显示具有三维多孔结构，而且孔道非常疏松不规则。
第五实施例
一种多孔镍的制备方法，包括如下步骤：取1克金属镍粉和0.5克金属镁粉及0.8克金属锌粉，在真空环境下(真空度小于8pa)于800℃加热4小时，后在1130℃下加热0.4小时，冷却到室温，即可制备出高纯的多孔镍，其sem图同样显示具有三维多孔结构，而且孔道非常疏松不规则。
第6实施例
一种多孔镍的制备方法，包括如下步骤：取1克金属镍粉和4克金属镁粉及1克金属锌粉，在真空环境下(真空度小于5pa)于800℃加热4小时，后在1130℃下加热0.4小时，冷却到室温，加热过程中的真空度小于5pa，即可制备出高纯的多孔镍，其sem图同样显示具有三维多孔结构，而且孔道非常疏松不规则。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种多孔镍的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将沸点低于金属镍的纯金属和金属镍在真空条件下进行冶炼，得到镍合金；将温度继续增加到所述纯金属的沸点以上保温，完成后冷却，即得多孔镍。
2.如权利要求1所述的多孔镍的制备方法，其特征在于，所述纯金属包括镁、锌、锑、镉中的一种或两种以上的混合物。
3.如权利要求1所述的多孔镍的制备方法，其特征在于，所述冶炼的温度为650-800℃。
4.如权利要求3所述的多孔镍的制备方法，其特征在于，所述冶炼的时间为2-10h。
5.如权利要求1所述的多孔镍的制备方法，其特征在于，所述保温温度为850-1200℃。
6.如权利要求5所述的多孔镍的制备方法，其特征在于，所述保温时间为0.2-5h。
7.如权利要求1所述的多孔镍的制备方法，其特征在于，所述沸点低于金属镍的纯金属和金属镍的比例为2:1～1:5。
8.如权利要求1-7任一项所述的多孔镍的制备方法，其特征在于，所述真空条件的真空度等于或小于10pa。
9.如权利要求1-7任一项所述多孔镍的制备方法得到的多孔镍在储能领域中的应用。
10.如权利要求1-7任一项所述多孔镍的制备方法得到的多孔镍在电池制备中的应用。
技术总结