球形纳米β-Ni(OH)2的制备及其电化学性能研究

首次采用沉淀转化法制备出球形纳米β-Ni(OH)2,认为反应转化pH值与体系中表面活性剂浓度是纳米颗粒形貌和尺寸的主要影响因素.通过粉末微电板研究了纳米材料的循环伏安特性及质子扩散性能;将实验中所制得的两种不同形状的纳米级Ni(OH)2以8%质量分数)比例与微米级球形Ni(OH)2混合制得复合电板,进行充放电实验及不同荷电状态下的电化学阻抗实验.结果表明球形纳米Ni(OH)2具有优越的循环伏安特性,较强的质子扩散能力;球形纳米Ni(OH)2较片状纳米Ni(OH)2更有利于提高电极容量,降低电化学反应电阻.     

纳米NiO的制备及其赝电容特性研究

运用沉淀转化法制备Ni(OH)2超微粉末,并通过热处理得到纳米NiO.利用TEM,TG,XRD,循环伏安和恒流充放电测试对样品进行了分析和表征.结果表明,实验制备的NiO粒径为10nm左右, 在-0.05～0.35V(vs SCE)的电位范围内表现出典型的法拉第赝电容行为, 在电流密度为2mA*cm-2时, 其比容达到243F·g-1.     

以Na2CO3为模板制备多孔炭片作为Ni（OH）2电极基体

以Na2CO3为模板、线性酚醛树脂为碳源,经粉末压制成型、炭化、除去模板制备MPC。制备的MPC电导率为20.4 S.cm-1,比表面积约576 m2.g-1,具有无序的分级孔结构。将所制MPC作为Ni(OH)2电极基体,以电化学浸渍的方式填充Ni(OH)2,得到MPC-Ni(OH)2电极,测得Ni(OH)2比容量可达230 mAh.g-1,电极比容量为131 mAh.g-1。研究表明,多孔炭片材料作为一种轻质电极基体,可提高氧化镍电极的性能。     

阴离子对掺杂Co2+纳米Ni（OH）2性能的影响

为了考察阴离子种类对掺杂Co2+纳米Ni(OH)2性能的影响,采用不同镍盐制备出掺杂Co2+纳米Ni(OH)2,并采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安技术(CV)和恒流充放电方法对材料物化性能和电化学性能进行了研究.研究结果表明,掺杂Co2+的纳米Ni(OH)2为β-Ni(OH)2,衍射峰发生明显宽化.样品颗粒的尺寸为60~100 nm,阴离子的变化对制得的Ni(OH)2的表观形貌有影响.恒流充放电实验表明,阴离子为NO3-时,样品的质量比容量较高,0.2 C放电达到了234.6 mAh.g-1.循环伏安测试表明,阴离子为SO42-时,样品有较好的可逆性,阴离子为NO3-或SO42-时有较高的质子扩散系数.     

氢氧化物共沉淀法合成LiNi_(0.4)Co_(0.2)Mn_(0.4)O_2及其性能研究

以氢氧化物共沉淀法合成了Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2前驱体,然后以Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2和LiOH为原料,合成出了层状结构的锂离子电池正极材料LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2.通过XRD、SEM和电化学测试对LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2材料的结构、形貌及电化学性能进行了测试和表征.结果表明,800℃烧结12h合成的样品粒度大小分布比较均匀,以0.2C充放电,其首次放电容量为148mAh·g-1,循环30次后容量为136mAh·g-1.     

纳米Ni0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体的制备及电磁损耗特性研究

采用NH4 HCO3与FeCl3·6H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O进行室温固相反应制得Fe(OH)3、Zn3(OH)4CO3·H2O、Ni3(OH)4CO3·4H2O混合前驱物,先经微波加热,再热分解制得纳米粉体.利用激光粒度分析仪、XRD、SEM和TEM对分解产物进行了表征,获得了形貌为球形、颗粒分布均匀、平均粒度为62nm、尖晶石结构的纳米Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合铁氧体粉体.经测试样品的相对介电常数和相对磁导率后,发现该纳米铁氧体粉体在100～1800MHz内具有良好的电损耗和磁损耗性能.     

纳米Ni(OH)2的控制结晶法制备

纳米Ni(OH)2可以有效地提升镍氢电池的性能.本文以NiSO4和NaOH为原料,聚乙二醇为分散剂,采用控制结晶法制备了纳米Ni(OH)2的胶体溶液,控制结晶的pH值和温度分别为11.0和45℃.然后用正丁醇进行共沸蒸馏处理.制备了分散性良好的纳米Ni(OH)2粉体,粉体颗粒粒径20nm左右,团聚体系数为1.07.并用TEM和XRD对粉体进行了表征.所制备的样品在1C倍率放电时电容量达到258mAh·g-1.     

高密度锂离子正极材料前驱体Ni0.8Co0.2(OH)2的制备

采用二次干燥的化学共沉淀法制备出了高密度锂离子正极材料前驱体Ni0.8Co0.2(OH)2,研究了反应物浓度、反应温度、滤饼含水量、以及烘干方式等因素对振实密度的影响.实验结果表明:反应温度保持50℃,NiSO4浓度为1.66mol/L,并且控制一定的滤饼含水量,可得到振实密度为2.23g/cm3的非球形Ni0.8Co0.2(OH)2粉末.XRD分析表明,采用该法所制备的一系列Ni0.8Co0.2(OH)2均为六方层状的β型结构,并且晶体结构规整.充放电测试表明以此高密度前驱体Ni0.8Co0.2(OH)2与LiNO3反应制得的LiNi0.8Co0.2O2材料具有良好的电化学性能.     

纳米氢氧化镍的水热合成及其表征

采用水热法制备出了纳米片状氢氧化镍,讨论了水热反应的时间、母液的pH值对产物的形貌和结构影响.电化学性能测试表明,水热法制得纳米Ni(OH)2比普通微米级Ni(OH)2的电极反应的可逆性和电化学活性都要高.将纳米Ni(OH)2粉末掺杂到普通的球形微米Ni(OH)2粉末中,可以明显提高电极的放电容量.     

静电纺丝法制备多孔纳米炭纤维及其电化学性能研究

分别以聚乙烯醇(PVA)/热固性酚醛树脂(PF)/碳酸钾(K2CO3)和PVA/PF的水溶液为纺丝原液,通过静电纺丝、固化和炭化处理制得多孔纳米炭纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)、低温氮气吸脱附等对所制多孔炭纳米纤维进行表征,并将所制多孔炭纤维作为模拟电容器电极材料,利用循环伏安和恒电流充放电进行了电化学性能测试。结果表明:纺丝原液中加入K2CO3后所制多孔纳米炭纤维的比表面积增大(从564 m.2g-1提高到668 m.2g-1),电化学性能提高(在电流密度为0.2 A.g-1的情况下,比电容由165 F.g-1提高到178 F.g-1)。     

气泡液膜法-水热反应制备纳米Ni_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4铁氧体

采用气泡液膜法,将Zn2+,Ni2+和Fe3+与OH-在液膜中进行共沉淀反应,制得了Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体的前躯体,用元素分析、EDS、TEM、FT-IR、XRD和VSM方法进行表征。结果表明,前躯体中Ni、Zn和Fe元素组成较精确地保持了原料溶液中Zn2+,Ni2+和Fe3+的配料摩尔比并纳米级均匀分布。前躯体组成是0.6Ni(OH)2.0.4Zn(OH)2.2Fe(OH)3复合物,粒径为1～3nm的球状纳米粒子。前躯体于240℃水热反应4h,制得纳米Ni0.6Zn0.4Fe2O4铁氧体,其Ms=73.669emu/g,Mr=1.1035emu/g,Hc=8.896Gs,密度d=5.554g/cm3,再于800℃烧结1h,制得固结铁氧体的Ms=82.136emu/g。     

锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2的合成及性能

采用氢氧化物共沉淀法合成了LiNi1/3Co1/3Mn1/3(OH)2前驱体,然后以Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2和LiOH·H2O为原料,合成出了层状锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2.通过XRD、SEM和电化学测试对LiNi1/3-Co1/3Mn1/3O2材料的结构、形貌及电化学性能进行了测试和表征.结果表明,800℃烧结12h所合成的样品粒度大小分布比较均匀,该材料以0.2C充放电,其首次放电容量为150mAh·g-1,循环30次后容量为137mAh·g-1.     

氢氧化钴/氢氧化镍复合材料的制备及电化学性能研究

过渡金属氧化物(氢氧化物)由于其优良的电容特性而受到极大的关注,其中Co(OH)_2和Ni(OH)_2是研究的热点。采用电化学沉积法制备不同摩尔比的Co(OH)_2/Ni(OH)_2复合材料,利用XRD和SEM对沉积产物进行结构和形貌表征,同时采用循环伏安法、恒电流充放电以及电化学阻抗谱对电极材料进行电化学性能测试。结果表明,电化学沉积法可以制备出不同摩尔比的Co(OH)_2/Ni(OH)_2复合材料,电极材料为纳米花状结构,而这种结构大幅增加了活性材料的比表面积。随着沉积溶液中Co(NO_3)_2或Ni(NO_3)_2含量的增加,Co(OH)_2/Ni(OH)_2电极材料的放电时间与比电容值呈现先增大后减小的趋势。其中,当沉积溶液中Ni(NO_3)_2∶Co(NO_3)_2=1∶1时,所沉积的Co(OH)_2/Ni(OH)_2复合材料的放电时间最长、比电容值最大,可达到841.15 F/g。     

Ni(OH)_2/RGO复合材料的化学沉淀-回流法制备和放电性能

以氧化石墨(GO)和NiSO_4·6H_2O为前驱体,氨水为沉淀剂,用化学沉淀-回流法制备Ni(OH)_2/还原氧化石墨烯(RGO)复合材料,用XRD、SEM表征材料的结构和表面微观形貌,用循环伏安(CV)、恒电流充放电和电化学阻抗(EIS)测试电极材料的电化学性能,研究了GO:Ni(OH)_2质量比和氨水浓度对复合材料结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:所制备的β-Ni(OH)_2/RGO复合材料为Ni(OH)_2纳米片与RGO片相互插层的结构,当氨水的浓度为3 mol/L,GO:Ni(OH)_2=1:8(质量比)时复合电极材料在0.2C的放电比容量高达334.9 mAh/g,5C的放电比容量为260.2 mAh/g,保持在β-Ni(OH)_2理论比容量的90%,表现出良好的倍率性能和循环性能。     

Al代α-Ni(OH)2的高温电化学性能

采用均相沉淀法合成了颗粒尺寸较小的Al代Ni(OH)2,并对Al代Ni(OH)2粉末的微观形貌、晶体结构、化学组成及高温电化学性能进行了研究.结果表明,实验制备的Al代Ni(OH)<.2>属于稳态α型结构,微观颗粒由纳米级纤维束组成,其化学式可表示为Ni0.70Al0.18(OH)1.6(CO3)0.1(SO4)0.07·(H2O)0.6,在MH-Ni电池中制备的正极具有较好的高温充电效率和循环性能,60℃时的析氧电位较高,放电容量比25℃仅衰减15mAh/g,晶型结构稳定,60℃循环95次后仍保持以α相为主的晶态结构.     

Ni-Zn-Fe氢氧化物的螺旋状分子簇前驱体

用气泡液膜法于室温,将n(Ni 2+)∶n(Zn2+)∶n(Fe3+)=0.6∶0.4∶2.0的水溶液与OH-水溶液在气泡液膜中进行共沉淀反应制得的前驱体,用元素分析、EDS、FT-IR、HRTEM、VSM、DSC和XRD进行了表征。实验结果表明前驱体为0.6Ni(OH)2(H2O)0.75.(0.4-n)Zn(OH)2.(2-2m-2n)Fe(OH)3.mFe2O3.nZnFe2O4.xH2O复合物,其微结构呈现大量尺度为2～8nm的螺旋状分子簇和少许尺度约10nm的亚晶结构,在它们的周围还存在无序点状衬度。在新合成的前驱体中检测出Fe2O3和ZnFe2O4,指出分子簇演绎Fe(OH)3脱水形成Fe2O3晶核,Zn(OH)2脱水产生的ZnO分子对Fe2O3晶核自组装,生成ZnFe2O4亚晶结构。前驱体的弱磁性是Fe2O3和ZnFe2O4的磁性表现。前驱体的表观形态为2～8mm的无定形块状体。     

一步水热法制备氢氧化镍-石墨烯复合材料及其电化学性能(英文)

通过一步水热法制备出具有三维网络结构的氢氧化镍-石墨烯复合材料(Ni(OH)2-GS)。这一独特的结构可以提供良好的离子传输通道,同时可以有效地提高氢氧化镍与电解液的接触面积和材料的导电性。结果表明,Ni(OH)2的质量分数为84%时,复合材料具有最佳的电化学性能,在5 m V·s-1的扫速下比电容为1 461 F·g-1,在100 m V·s-1的扫速下比电容为682 F·g-1(容量保持率为47%),并且具有良好的循环稳定性。     

纳米氧化镍在超大容量电容器中的应用

用络合沉淀法制得Ni(OH)2，经过加热分解得纳米NiO粉末（粒径约30nm)。用该粉末作为活性物质制得的电极具有90－110F／g的比容量。考察了电极的比容量与电解液的浓度、工作电位范围的关系，并讨论了其储存电荷的机理。     

中空ZnCo2O4纳米线的合成及其电化学性能分析

运用微乳液法,以醋酸盐为原料,草酸为沉淀剂,CTAB为表面活性剂,乙二醇为单一溶剂首先合成前驱体ZnCo2(C2O4)3纳米线,然后用ZnCo2(C2O4)3纳米线作为牺牲模板经过煅烧合成多孔的ZnCo2O4纳米线。用FT-IR、XRD、SEM、TEM和电化学性能测试,研究得到的产物的形貌结构和电化学性能。结果表明:合成了具有一维结构的尖晶石结构的ZnCo2O4纳米线,由于具有较大的比表面积和多孔性,更有利于锂离子的嵌入与脱出,其初始放电比容量达1841mAh.g-1,25次循环后容量还能达到765mAh.g-1,整体的库伦效率维持在100%左右,循环性能良好。     

沉淀法制备氧化镍纳米晶

以Ni(NO3)2和(NH2)2CO3为原料,在水溶液中反应得Ni2(OH)2CO3前驱体,前驱体经400℃热解可得平均粒径为20．3nm无团聚的纳米NiO粉体。经XRD分析可知无Ni、Ni2O3等衍射峰存在,同时将实验结果与乙醇溶液中草酸盐沉淀法及水溶液中NH2HCO3作沉淀剂所得产物进行了比较,并分析了水溶液中(NH2)2CO3沉淀法的优点。