降低MH-Ni电池中储氢合金使用量的新方法

提出了一种降低金属氢化物-镍(MH-Ni)电池中AB5合金使用量的新方法,即采用CoOOH包覆的氢氧化镍,从而完全消除金属氢化物(MH)电极中的放电储备容量.充放电测试结果表明,消除放电储备容量有利于电池的0.2 C充电、大电流放电和循环性能,尤其是在MH电极的剩余容量明显降低后.因此,在保持电池性能的同时AB5合金的...     

Cs型圆柱密封MH/Ni电池的研究

试制并测试了Cs型金属氢化物—镍电池的性能.电池平均容量为2.4Ah,5C率放电时的容量为0.2C率时的89%,低温放电性能良好.电池充放电循环后,其贮氢电极的扫描电镜实验及X—光电子能谱实验表明,贮氢合金充放电循环后被粉化、氧化.系统地测定了Cs型金属氢化物—镍电池在不同放电深度下的交流阻抗行为.     

电极孔隙孔径对锂空气电池传质的影响

空气电极结构对锂空气电池的性能有重要影响。基于工作原理构建二维瞬态锂空气电池数值模型,对以碳纳米管复合二氧化锰为催化电极、四乙二醇二甲醚/双三氟甲烷磺酰亚胺锂为电解液的锂空气电池进行性能测试。实验初始放电电势为2.92 V,结束时的放电比容量为580 mAh/g,实验数据与模拟结果接近,误差小于5%。利用数值模型对不同电极孔隙率及孔径条件下电池放电过程中的氧气浓度分布、Li₂O₂分布、电池放电容量及过电势进行分析,发现电极孔隙率的提升可提高氧气在电极中的传输效率,增加电池的放电容量;提高电极的孔径对增加电池的放电容量也有一定的作用,但会提高电池的电压降。选择合理的孔径范围,有利于提升电池的放电性能。     

pH-MnO_2电极电位与MnO_2活性

本文对用于电池的MnO_2进行电化学评价,测定不同产地锰矿的pH—电极电位关系,每个样品的模拟制作,锌—锰干电池并测定共放电容量,通过比较放电容量和MnO_2的电极电位,从而对MnO_2进行活性评价。     

氢化物电极放电动力学的研究

探讨了氢化物电极放电的动力学过程,建立了电极放电容量与放电电流、电极材料颗粒尺寸等因素的理论关系式,分析了各因素对放电容量的影响.实验结果与理论关系吻合良好.     

发泡镍作为Li/SOCl2电池正极集流体的研究

探讨了发泡镍作为高倍率Li/SOCl2电池正极集流体的应用工艺。通过测试发泡镍的模拟电池和实验电池,发现ER1607055实验电池的10 A放电容量是传统电极电池的2.53倍。使用发泡镍可降低电极的极化,改善电池的大电流放电性能。     

氢镍电池负极放电储备容量的调节

研究了封口化成条件下金属氢化物镍电池负极放电储备容量的调节方法。研究表明 ,加入铝合金或金属锌均可以有效提高氢电极的放电储备容量 ,而且对电池的性能无影响。同时确定了铝合金和锌的加入方式     

贮氨合金的表面处理及其对电极性能的影响

贮氢合金的表面成分和形态对金属氢化物电极的电化学性能具有重大影响.文中综述了贮氢合金几种表面处理方法及其对氢化物电极的电化学容量、电催化活性、循环稳定性、快速放电能力、活化性能和自放电性能的影响.     

CoO作为电极材料的可能性

以烧结Ni(OH)2为对电极,以Inco Ni粉为导电剂,对CoO作为电极材料使用时的电化学性能进行了测试和分析。结果表明:CoO在室温时的放电容量远高于镉-镍电池中的CdO和氢-镍电池中的商业化AB5贮氢合金,且受温度影响不大,充放电循环稳定性较好。不足之处是其放电电压平台较低,在充放电循环时,放电容量有波动。     

MCMB/LiCoO2电池的循环稳定性

通过对AA型MCMB/LiCoO2电池及以MCMB为负极、LiCoO2为正极、金属锂为参比电极的AA型三电极电池的性能测试,结合XRD实验、双电极模拟电池的交流阻抗-电位实验,研究了MCMB/LiCoO2电池的循环稳定性及其容量衰减的原因.结果表明:在室温条件下,电池具有较好的循环稳定性和较高的放电电压平台.循环150次时,电池的容量仍为初始容量的98%,3.6V以上容量为总容量的82%.随着循环次数的增加,正极性能的恶化是导致电池容量衰减和放电电压平台降低的主要原因.     

金属氢化物镍电池的研究

本文主要研究MH/Ni电池的温度性能,极化性能和MH电极的形貌分析等;同时还研究了通过电化学催化的方法来防止MH电极的氧化问题。     

新型双极性MH/Ni电池的研制

报道了新型双极性MH/Ni电池的研制.分析了双极性电池结构,进一步研究了电池的密封原理.通过改进电池结构,调整正负极容量配比,优选密封工艺等措施,解决了双极性MH/Ni电池设计中的基本问题.测试结果表明:改进后的双极性MH/Ni电池电化学性能好,具有高倍率充放电的能力.     

影响MH-Ni电池自放电因素的探讨

探讨了电池中的气氛、ＭＨ电极、隔膜材料、贮氢合金生产工艺和氢化物分解压对ＭＨ－Ｎｉ电池自放电的影响。试验发现隔膜材料对ＭＨ－Ｎｉ电池的自放电影响最大,选用丙烯酸改性的ＰＰ隔膜材料可抑制ＭＨ－Ｎｉ电池的自放电速率。其次是贮氢合金粉的生产工艺,热处理合金粉能提高ＭＨ－Ｎｉ电池的荷电保留,而非热处理合金中Ｍｎ和Ａｌ在高温下溶解于电解液中导致ＭＨ－Ｎｉ电池放电容量不可逆损失。ＭＨ－Ｎｉ电池中的气氛对电池自放电影响较小。在１０１３．２Ｐａ～１０１３２Ｐａ范围内ＭＨ－Ｎｉ电池自放电不受氢化物分解压的影响。贮氢合金中镧含量的提高可改善ＭＨ－Ｎｉ电池荷电保留。负极中添加钴化合物能增加ＭＨ－Ｎｉ电池自放电速率     

Ni/MH电池中非枝晶合金的电化学行为

本文对以非枝晶合金为负极的Ni/MH电池体系的闭口化成,不同倍率充放电,温度特性及其内压变化进行了系统研究。肯定了非枝晶合金在Ni/MH电池中的实用性和安全性。本文还对闭口化成的电化学过程进行了探讨。     

同时添加Ba和Co对镍电极性能的影响

研究了Ba和Co同时添加对镍电极和MH/Ni电池电化学性能的影响,结果表明:Ba和Co同时添加与单添加Co相比更进一步提高了镍电极的析氧电位,从而提高了镍电极的充电效率和MH/Ni电池的放电容量和大电流放电能力。     

MH-Ni电池1.2 V放电电压平台的电化学研究

MH-Ni电池放电电压平台是一个十分复杂的问题,涉及电极材料、制作工艺及添加剂等多种因素.由于MH-Ni电池工作机理是基于电化学反应过程,因此这些因素的影响最终会通过电化学反应反映到电池的放电性能上.从电化学角度利用暂态测试技术--电流阶跃法对MH-Ni电池放电过程中影响电压变化的因素进行了研究,初步弄清了造成MH-Ni电池1.2 V电压平台衰减的电化学原因.结果表明,MH-Ni电池的重要电化学参数--欧姆内阻与放电电压平台有着重要关系.不同欧姆内阻的MH-Ni电池,其1.2 V放电电压平台衰减规律不尽相同.对于欧姆内阻较小的电池,1.2 V放电电压平台主要由非欧姆极化控制;欧姆内阻较大的电池,1.2 V放电电压平台主要由欧姆极化控制;欧姆内阻介于二者之间时,1.2 V放电电压平台由欧姆极化和非欧姆极化联合控制.研究中还发现,放电进入末期时,MH-Ni电池的非欧姆极化急剧上升导致电池电压迅速下降到放电截止电压,使电池终止放电.     

金属氢化物电极充电过程消氧特性研究

含金属氢化物电极的ＭＨ－Ｎｉ电池因为无镉污染而受到人们广泛重视，能够快速充电，是广大用户对ＭＨ－Ｎｉ电池性能要求的一个重要指标，要想实现这点必须提高ＭＨ电极上的氧复合速度。ＭＨ电极上的氧复合通过两条途径进行，即化学复合与电化学复合。确定ＭＨ电极上氧复合的实质，对于指导快速充电ＭＨ－Ｎｉ电池的开发具有非常重要的意义。通过一系列实验及理论计算对ＭＨ电极上氧的化学复合速度和电化学复合速度作了较细致的描述，发现电化学复合速度明显大于化学复合速度。     

热处理对贮氢合金电极性能的影响

研究了热处理对Mm(Ni,Co,Mn,Al)5贮氢合金电极电化学性能的影响.恒流充放电测试结果表明:经过热处理的电极比未处理的电极多放出17%的化成容量;用经过热处理的电极制成的MH/Ni电池,以15 C恒流脉冲放电的电压降比使用未处理电极的电池减少了近60 mV.循环伏安实验发现:经过热处理的电极的氢脱出峰电流比未处理的电极的高56 mAh/g,氢脱出峰电位负移了近140 mV.用扫描电镜、X射线衍射研究了热处理对贮氢合金表面和结构的影响.     

降低MH/Ni电池内压的快速充电方法

气相色谱法研究的结果表明:氢气是MH/Ni电池充电过程中产生气体的主要成分。MH电极中氢原子的缓慢扩散限制了电池的快速充电。通过恒电位极化法,测定了MH电极在不同荷电态(SOC)下的氢扩散系数。结果表明:在同一温度下,氢扩散系数随着SOC的增大,呈指数关系衰减。根据SOC来调节电流的充电方法,能降低MH/Ni电池快速充电时的内压。     

MH/Ni及Cd/Ni电池的封口化成

对圆柱形MH/Ni、Cd/Ni电池封口后化成的技术条件进行了研究 ,指出实现该目标的关键是MH电极和Cd电极在封口后化成循环中首次充电中的行为。实验结果表明 ,分别采用经改性的MH电极和Cd电极配套组装的AA型MH/Ni和Cd/Ni电池 ,其封口后化成是能够实现的 ,且封口后化成的两种电池特性均高于开口化成所获得的同类电池。讨论了改性的MH电极和Cd电极在封口后化成中的行为及其在首次充电中可能的正面作用。