水热法合成花瓣和纳米片β-Ni（OH）2及其表征

以硝酸镍为镍源,浓氨水为沉淀剂,水热法合成了花瓣状β-Ni(OH)2球和β-Ni(OH)2纳米片,该合成方法简单易行。利用XRD和SEM分别对合成试样进行物相和形貌分析。研究结果表明:当pH值和反应时间均相同时,低温有利于合成花瓣状β-Ni(OH)2球,高温有利于合成β-Ni(OH)2纳米片。当反应时间为48.0h和pH值为9.0时,180℃下合成了花瓣状β-Ni(OH)2球;240℃下合成了β-Ni(OH)2纳米片。通过考察水热条件对产物形貌的影响,探讨了花瓣状β-Ni(OH)2球和β-Ni(OH)2纳米片的形成机制。     

花瓣状和纳米片β-Ni（OH）2的水热法合成及其生长机制研究

以硝酸镍为镍源,浓氨水为沉淀剂,以水热法合成花瓣状β-Ni(OH2)球和β-Ni(OH)2纳米片,方法简单易行。利用X射线衍射(XRD)和热场发射扫描电子显微镜(SEM)分别对合成试样进行物相和形貌分析,结果表明,在pH为9.0、反应时间为48.0h条件下,低温(180℃)有利于合成花瓣状β-Ni(OH)2球,高温(240℃)有利于合成β-Ni(OH)2纳米片。通过考察水热条件对产物形貌的影响,探讨了花瓣状β-Ni(OH2)球和β-Ni(OH2)纳米片的形成机制。     

高密度非球形β-Ni(OH)2的制备研究

采用化学沉淀法在制得的Ni(OH)2胶体中加入聚沉剂聚丙烯酰胺使胶体快速沉降,所得非球形Ni(OH)2粉末振实密度达2.3 g·ml-2.XRD分析表明所得材料为β-Ni(OH)2,其结构整体较为完整,局部晶格有缺陷.扫描电镜显示其颗粒为较规则的长方形.在无任何添加剂的情况下,电性能测试表明,β-Ni(OH)2样品的第一和第十次放电比容量分别达218.1和211.5 mAh·g-1.通过比较,表明采用此改进的工艺制备的非球形Ni(OH)2,其振实密度、形貌、电性能等明显优于传统的制备方法.     

铬掺杂黄钾铁矾微球的制备及OER性能研究

采用水热合成法制备出不同微观形貌的铬掺杂黄钾铁矾纳米球(KFe3-xCrx(SO4)2(OH)6)。利用XRD、SEM、FTIR和Raman对催化剂的微观结构及物理化学性质进行了表征,使用电化学工作站对样品进行电催化析氧性能(OER)测试。结果表明,Cr3+取代部分Fe3+的位置,随着摩尔比n(Fe3+/Cr3+)的提高,黄钾铁钒由不规则的纳米颗粒转变成尺寸均一的纳米球。当n(Fe3+/Cr3+)=2时,合成的KFe2Cr1(SO4)2(OH)6表面光滑、直径约为450~550 nm。当电流密度为10 mA/cm2时,过电位为362 mV,塔菲尔斜率为73 mV dec-1;恒电位测试20 h后电压无明显变化,基本趋于稳定。说明KFe2Cr1(SO4)2(OH)6微球表现出良好的OER催化活性和稳定性,为黄钾铁矾的应用提供了新的方向。     

Ni/h-BN复合粉末及其涂层的制备与表征

采用水热氢还原法制备了用于可磨耗涂层的镍包六方氮化硼(Ni/h-BN)复合粉末,并使用等离子喷涂制备了相应的涂层.采用金相显微镜、扫描电镜及X射线衍射等分析测试手段,对所制备的粉末及涂层的微观结构、形貌及相组成进行了分析表征.结果表明,通过h-BN的预处理活化的过程,可以使镍在其表面制备均匀完整的包覆,所制备的涂层孔隙率约为26%.     

微晶氢氧化镍粉末的制备及性能

采用化学沉淀法制备氢氧化镍粉末,通过正交试验和单因素试验,得到反应的最佳工艺条件。以XRD和SEM分析了氢氧化镍粉体的相结构和形貌。结果表明,所制得的样品为-βNi(OH)2。对样品进行恒流充放电电化学性能测试表明,样品具有较好的放电性能,适合于作镍氢电池的正极材料。     

花状Co–Ni氢氧化物电极材料的制备与电化学特性

采用原位生长法, 以硝酸钴和氨水为原料、硝酸铵为生长剂, 制备生长在泡沫镍上的Co (OH)₂电极材料, 并在此基础上对其进行镍添加改性, 旨在得到比电容高、循环性能好的Co–Ni氢氧化物电极材料。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜对Co–Ni氢氧化物电极材料进行物相和微观形貌分析; 通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等方法对Co–Ni氢氧化物电极材料的电化学性能进行分析和表征。结果表明: 镍添加使材料从原有的Co (OH) ₂晶相变为Co (OH) ₂和Ni (OH) ₂双晶相材料, 使原有的簇状结构转变为更利于离子扩散的花状结构, 进而促进材料电化学性能的提高。当Co/Ni摩尔比为3:1时制得的花状Co–Ni氢氧化物电极材料的电化学性能最好, 在5 m V·s-1扫速下的比电容值为3674.7 F·g-1, 在5 A·g-1电流密度下的比电容值为1450.0 F·g-1, 在20 A·g-1电流密度下循环5000次的比电容保持率为77.1%。     

废旧MH/Ni电池负极材料的回收利用

介绍了一种回收利用废IBMH／Ni电池负极材料的方法。用湿法处理废旧贮氢合金电池负极材料,无须将Ni^2 ,Co^2 分离便可直接制备含钴型β-Ni(OH)2。试验结果表明,镍和钴的回收率都可达到95％。其工艺流程简单,生产成本低,可获得较好的经济和社会效益。     

氢氧化镍表面包覆Co(OH)2及其大电流充放电性能

在惰性气氛保护下,采用“梯度共晶”-络合共沉积方法,在球形Ni（OH）2表面包覆不同含量的Co（OH）2。利用X射线衍射、扫描电镜和恒电流充放电技术测试其相结构、表面微观形貌和充放电性能。研究结果表明：镶嵌Co（OH）2包覆层的球形Ni（OH）2具有良好的放电容量和大电流充放电性能。倍率放电性能与包覆Co（OH）2的量有一定的关系。在0.8C充电/0.4C放电条件下,包覆层最佳含Co（OH）2量为0.8%;而在1C充放电、2C充电/1C放电和3C充放电条件下,包覆层含Co（OH）2量最佳范围为2%-3.6%。表面包覆价态稳定Co（OH）2是改善氢氧化镍电极大电流充放电性能的一条有效途径。     

纳米二氧化锆粉体的制备

以ZrOCl_2·8H_2O为锆源,CO(NH_2)_2为沉淀剂,去离子水为溶剂,通过水热法合成单斜晶型的纳米ZrO_2。讨论水热温度和水热时间对纳米二氧化锆晶粒尺寸的影响,并利用场发射扫描电镜(SEM)和XRD衍射仪表征手段,对产品形貌及物相进行了表征分析。实验结果表明,水热温度是影响ZrO_2粉体晶化的主要因素,在140℃水热温度下,ZrOCl_2·8H_2O和CO(NH_2)_2反应生成Zr(OH)_4胶体。随着水热温度升高到160℃,大部分的Zr(OH)_4胶体分解生成ZrO_2并结晶。当水热温度继续升高至180℃时,Zr(OH)_4全部分解生成ZrO_2。水热时间的增加并不改变ZrO_2的晶型,且对ZrO_2的晶粒尺寸影响不大,随着水热时间由3 h增加到18 h,其粒径分别为51.2、46.1、45.6nm和54.3 nm,且样品具有良好的分散性。