纳米β-Ni(OH)2掺杂Al(OH)3和Co(OH)2的电化学性能

在一定温度下,采用NiC2O4·2H2O和NaOH进行固相反应,制备出纳米级β Ni(OH)2粉末。样品按一定比例掺杂Al(OH)3和Co(OH)2制备复合电极,详细讨论Al(OH)3和Co(OH)2含量对掺杂复合电极电化学性能的影响。同时,利用XRD法研究了复合电极充放电前后的结构形态变化。结果表明,β Ni(OH)2纳米粉体加入含量5%的Al(OH)3、10%的Co(OH)2和10%的镍粉,并以泡沫镍为集流体在10MPa压力下压制出镍正极材料,其掺杂粉体的振实密度大于1.35g/cm3,结构稳定,开路电位达0.768V,电极以25mA/cm2电流充电,以4mA/cm2放电,终止电位为0.2V(相对于HgO/Hg电极)时,放电时间高于8.67h,电极放电电位平稳,容量较大,活性明显增强。     

纳米β-Ni(OH)2复合LiOH和Co(OH)2的电化学性能

一定温度下,用NiC2O4@2H2O和NaOH进行固相反应,制备出纳米级β-Ni(OH)2粉末.样品按一定比例掺杂LiOH和Co(OH)2制备复合电极,讨论LiOH和Co(OH)2含量对掺杂复合电极电化学性能的影响.结果表明:β-Ni(OH)2纳米粉体加入含量10%的LiOH、10%的Co(OH)2和5%的镍粉、5%的乙炔黑,并以泡沫镍为集流体在6 MPa压力下压制出镍正极材料,其结构稳定.电极以380 mA/g电流充电,76 mA/g放电,终止电压为0.6 V时,比容量达280 mAh/g,放电电位平稳,活性明显增强.     

复合掺杂纳米α-Ni(OH)2的制备与性能

采用微乳液法合成了铝、钴复合掺杂纳米Ni(OH)2粉体,并对其进行XRD、TEM、IR分析,结果表明:样品为α态的Ni(OH)2,平均粒径为40nm左右,同时发现样品的晶层间存在结晶水.将所制备的样品按一定比例与石墨、乙炔黑和镍粉混合均匀,以泡沫镍为集流体制成镍正极材料,并以贮氢合金片为负极进行电化学性能测试,结果表明:其比容量高达327.9 mAh/g,放电性能稳定,循环可逆性良好.     

球形Ni(OH)2表面覆钴及其性能

为了提高球形Ni(OH)2的电化学性能,在球形Ni(OH)2表面喷涂钴盐溶液,通过烘干、碱化等工序后得到的覆钴球形Ni(OH)2,对它进行了XRD、粉末微电极循环伏安模拟充放电实验,并制备成样品电池进行测试.包覆3.0%钴的材料导电性好,振实密度为2.05g/ml,制成的电极1 C放电比容量为260 mAh/g,10 C放电比容量为228 mAh/g.     

覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x的制备、结构与电化学性能

采用化学沉淀法制备了覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x电极材料,并用XRD、SEM和粒度分布仪研究了材料的晶体结构、表观形貌和粒度分布,以恒流充放电实验测试了以其为正极活性物质组装的MH/Ni试验电池的充放电性能.结果表明:覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x样品具有α-Ni(OH)2型晶体结构,采用覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x电极材料制备的MH/Ni试验电池的最高放电比容量为424.53 mAh/g,600次循环后的放电比容量(395.24 mAh/g)仍为其最高放电比容量的93.1%.     

掺杂金属离子的氢氧化镍的电化学性能

通过共沉淀结合水热处理法,合成了不同金属离子(Ar+、Zn2+)掺杂的正极材料氢氧化镍[Ni(OH)2].用XRD测试分析样品的结构,用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗等测试研究样品的电化学性能.单独掺杂Zn2+,得到以β-Ni(OH)2结构为主的电极材料;单独掺杂Al3+或共同掺杂Ar+和Zn2,可以获得α-Ni(OH)2的结构.共同掺杂Al3+和Zn2+的Ni(OH)2,循环稳定性好,单个镍原子交换的电子数多,最大为1.93个,且电荷转移和质子扩散阻力小.     

β-Ni(OH)2的制备及电化学性能

用低热固相反应法制备-βNi(OH)2样品,用XRD和SEM研究了样品的晶体结构和表面形貌;采用恒流充放电和循环伏安测试研究了样品的电化学性能,结果表明:低热固相反应法合成的-βNi(OH)2样品比化学沉淀法制备的样品可逆性好,放电比容量更大(最高分别为266 mAh/g和236 mAh/g),放电电压平台更高。     

Y取代的Ni(OH)2的电化学性能

使用共沉淀法制备了MH/Ni电池正极活性物质Y取代的Ni(OH)2.用ICP、XRD对样品的组成、结构进行了分析,发现,n(Ni):n(Y)=5:1,晶型为α型.充放电测试结果显示,样品在高温(50℃和60℃)下具有良好的循环性能和大电流放电性能.在50℃和60 ℃时,以1 000 mA/g充电、500 mA/g放电,样品的首次放电比容量分别为247 mAh/g和250mAh/g,循环100次后,容量保持率为84.8%和67.8%;以2 500 mA/g放电时,样品在50℃和60℃时的放电比容量仍有215 mAh/g和206 mAh/g.     

不同镍盐合成的球形β-Ni(OH)2结构变化规律--充放电过程中的特性

采用均匀络合共沉淀法,利用不同的镍盐合成出了球形β-Ni(OH)2,并首次研究了不同镍盐合成出的球形β-Ni(OH)2电化学性能的差异及存在这些差异的原因.通过对其充放电特性及循环伏安特性的研究,发现由不同镍盐合成的Ni(OH)2其电化学性能有较大差别,用NiSO4制得的Ni(OH)2放电比容量较高,循环寿命较好,平台电位也高于用Ni(NO3)2合成的Ni(OH)2.分别对其原粉和放电中、后期样品进行X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外(FTIR)图谱分析,并对存在差别的原因进行了理论分析.     

掺杂α-Ni(OH)2制备及其电化学性能研究

α-Ni(OH)2具有较高的比容量。采用掺杂技术制备得到的样品具有与α-Ni(OH)2相同的结构和特征,放电比容量达到315m Ah/g,纯N i(OH)2比容量达到420m Ah/g,且所得样品以0.3C循环100次容量保持92%左右,适宜于作为碱性蓄电池的活性物质。     

Al掺杂纳米Ni(OH)2的结构及电性能

在超声波条件下,用化学共沉淀法合成了Al掺杂纳米Ni(OH)2.用SEM、XRD以及FTIR等技术表征了样品的粒径、晶形及红外光谱特征;用循环伏安法测试了样品的电化学性能;研究了以样品为正极活性物质制作的Cd/Ni电池的循环性能.结果显示:Al掺杂Ni(OH)2为α型,平均粒径约为10～20 nm;样品中存在多类O-H键及可能存在的纳米效应,使FTIR图中存在"红移"或"蓝移";样品具有良好的电化学性能,第10次循环的放电比容量达394mAh/g.     

Al掺杂量对纳米Ni(OH)_2结构及电化学性能影响

采用微乳液法制备Al掺杂纳米Ni(OH)2粉体,并对其结构及电化学性能进行X射线衍射光谱法(XRD)、透射电子显微镜法(TEM)、选区电子衍射(SAED)、合金表面元素组成分布(EDAX)分析及充放电性能测试。研究结果表明:随着Al掺杂含量的提高,纳米Ni(OH)2粉体由β-Ni(OH)2逐步转变为α-Ni(OH)2,其形貌由细针状逐渐转变为球形颗粒后向不规则块片状转变。随着Al含量增加,样品的放电比容量先下降后上升再下降。当Al含量为15%时,所制备的粉体为球形纳米α-Ni(OH)2,其放电比容量高达302.25 mAh/g,且放电平台高,充电电压较低。     

碳热还原法合成正极材料Li3V2(PO4)3及其性能

采用碳热还原(CTR)法以LiOH.H2O、V2O5和NH4H2PO4为原料合成了具有NASCION结构的锂离子蓄电池正极材料磷酸钒锂Li3V2(PO4)3。系统地研究了合成温度、反应时间和原料配比等因素对样品性能的影响。结果表明以n(Li)∶n(V)∶n(P)=3.05∶2.00∶3.00投入原料在800℃下煅烧24h合成的正极材料在0.1C充、放电制度下,首次充电比容量达到137mAh/g,首次放电比容量137mAh/g,充、放电效率达100%,经过20次循环后,放电容量仍然保留110mAh/g,为初始放电容量的84%。对样品进行了X射线衍射(XRD)分析,结果表明合成的样品Li3V2(PO4)3具有单斜晶体结构。     

掺杂α-Ni(OH)2的电极性能研究

氢氧化镍是碱性蓄电池的正极活性物质,为了改善镍系列电池的性能,合成了掺杂α Ni(OH)2,它具有较高的放电平台,且放电曲线平坦,放电容量高,在碱性溶液中结构稳定。对它进行了电极性能研究。通过循环伏安法,结合Ran dle Sevick方程,得出了质子扩散系数为2.35×10-10cm2/s;通过交流阻抗法发现它由电化学极化阻抗和Warburg阻抗组成。     

nAl:nNi值对掺Al α-Ni(OH)2结构及性能的影响

在不同nAlnNi(摩尔比)条件下,采用化学共沉淀法合成制备了掺Al α-Ni(OH)2,对其进行了X射线衍射表征和扫描电镜、比表面积及电性能等分析测试.结果表明,掺Al α-Ni(OH)2的晶格参数(d003)、比表面积、粒径均随着nAlnNi的增加而减小;nAlnNi增至20%时,制品呈现出单一的α-Ni(OH)2结构;晶格参数(d003)小、结晶规整有序的α-Ni(OH)2具有很高的放电容量(0.2 C放电容量为350 mAh·g-1)及稳定的电化学循环性能.     

包覆Co(OH)2和CoOOH的球形Ni(OH)2电极性能研究

球形Ni(OH)2表面改性可以有效地改善MH-Ni电池的性能。主要研究了球形Ni(OH)2表面包覆Co(OH)2和CoOOH以及它们的电极性能。实验结果证明,包覆Co(OH)2虽然容量比较高,活化快,但振实密度较小。而包覆CoOOH的球形Ni(OH)2不但振实密度高,而且制成的电极具有放电电压高,比容量高,活化次数少等优点。     

C/纳米[Ni0.96Co0.04(OH)2-C]混合超级电容器

以纳米Ni0.96Co0.04(OH)2-C复合材料[Ni0.96Co0.04(OH)2(90%)+FJC(10%)]为正极,活性炭为负极,KOH水溶液为电解液组成混合超级电容器.其工作电压为0.75～1.5 V;适合的充电方法是恒流恒压充电;具有快速充电、高倍率放电和循环性良好的特点.8min可充满80%容量,2 200W/kg(以正、负极活性物总质量计算)放电时,比能量达23.2Wh/kg.     

掺杂α-Ni(OH)2的电化学性能研究

氢氧化镍是碱性蓄电池的正极活性物质 ,为了改善镍系列电池的性能 ,对掺杂α Ni(OH ) 2 的合成工艺和电极的电化学性能进行了研究。将氢氧化镍制成镍正极 ,与贮氢负极制成MH Ni电池 ,通过与其它几种球型氢氧化镍在 0 .2C、1C率放电性能的比较 ,讨论了此材料的优势。结果表明此掺杂α Ni(OH ) 2 具有较高的放电平台 ,且放电曲线非常平坦 ,非常适合作为动力电池材料     

覆钴型氢氧化镍的结构及电化学性能

采用化学沉淀法制备了不同覆钴量的铝掺杂氢氧化镍[覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x]电极材料,并用X射线衍射光谱法(XRD)和粒度分布仪表征了其晶体结构和粒度分布,用恒流充放电实验测试了以其为正极活性物质组装成MH-Ni试验电池的充放电性能.结果表明:覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x样品具有α-Ni(OH)2型的晶体结构,覆钻量为2%～5%的Ni/Al(OH),具有最佳的充放电性能和较高的放电容量保持率.     

n_(Al)∶n_(Ni)值对掺Al α-Ni(OH)_2结构及性能的影响

在不同nAl∶nNi(摩尔比)条件下,采用化学共沉淀法合成制备了掺Al琢-Ni(OH)2,对其进行了X射线衍射表征和扫描电镜、比表面积及电性能等分析测试。结果表明,掺Al琢-Ni(OH)2的晶格参数(d003)、比表面积、粒径均随着nAl∶nNi的增加而减小;nAl∶nNi增至20%时,制品呈现出单一的琢-Ni(OH)2结构;晶格参数(d003)小、结晶规整有序的琢-Ni(OH)2具有很高的放电容量(0.2C放电容量为350mAh·g-1)及稳定的电化学循环性能。