镍氢动力电池正极材料的研究

为了研究镍氢动力电池正极材料氢氧化镍,收集目前常用的镍氢动力电池用正极材料——普通型及覆钴型氢氧化镍,制备独有技术产品钙镁掺杂型氢氧化镍。通过对该3大类产品进行高温大电流性能的测试表明,适用于镍氢动力电池的氢氧化镍正极材料为覆钴型及钙镁掺杂型氢氧化镍。再考察不同覆钴量的覆钴型氢氧化镍及不同配比的钙镁型氢氧化镍,对覆钴量及钙镁掺杂量进行研究,得出主要用于镍氢动力电池的氢氧化镍产品为覆钴量为Co3.5%的覆钴型氢氧化镍及Ca2Mg0.5、Ca1.5Mg0.2、Ca1Mg0.3等3种成分的钙镁型氢氧化镍。     

多孔银钌合金催化剂的制备、表征和性能研究

以葡聚糖为软模板制备了多孔AgRu合金催化剂,利用X射线衍射仪和扫描电镜仪对其结构和形貌进行表征,并研究了其催化性能。结果表明,6种催化剂的催化产氢活性次序为Ag_9.2Ru>Ag_3.6Ru>Ag_4.0Ru>Ag_13.5-Ru>Ag_21.3Ru>Ag_22.4Ru。银钌原子比和催化剂形貌共同影响催化剂性能。其中选用Ag_9.2 Ru催化剂考察了NaBH₄和NaOH的质量分数对产氢速率的影响,研究结果表明,随NaBH₄和NaOH质量分数的增加,催化产氢速率降低。     

Electrochemical Performance of Ni(OH)2 Positive Materials

采用化学共沉积方法制备了5种不同化学成分的氢氧化镍正极材料。用含有Co、Zn、Ca、Mg、Cu或者Mn元素的化合物与硫酸镍混合,在一定的搅拌速率、温度和pH值下使之相互发生反应。XRD衍射分析表明所制备材料的显微结构为β-Ni(OH)2。SEM图片显示氢氧化镍为球形颗粒,且颗粒表面略显粗糙。电化学测试结果表明氢氧化镍样品B在不同的充放电倍率和温度下具有优异的性能,25和65℃下、充放电倍率分别为1和3 C时氢氧化镍样品B的放电容量均超过了285 mAh·g-1。实验表明,通过化学共沉积其他元素可以制备性能优异的氢氧化镍正极材料,这将有益于改进镍氢电池的性能。     

科研用高纯无机试剂核心单元物质提纯与分离技术研究

高纯物质在国民经济发展中发挥着极为关键的作用。以高纯无机科研用试剂中高纯单质(高纯金属、高纯非金属、高纯半金属)作为主攻方向,研究对比各单质化学提纯和物理提纯方法的优劣、分析关键点的提纯效能的影响因素,归纳建立高纯单质制备共性关键技术、工艺和核心单元物质的攻关及评价体系,制定出具备小规模工业化生产的系列化单质提纯工艺及研制特种装备。从而提升我国高纯单质的整体水平和产业化能力,推动企业成为技术创新的主体;培育具有自主创新能力的高纯单质研究开发平台和产业化基地。     

国内外球形氢氧化镍性能比较与探讨

对国内外球形氢氧化镍的研究表明,它们在化学成分、晶体结构、晶粒度等方面存在差异。日本等国外氢氧化镍晶形呈枝晶状,晶粒度小,表现在电化学性能上则具有放电电压平台长、大电流充放电循环寿命长等优点;而国内氢氧化镍晶形普遍呈粒晶状,晶粒度较大,故电化学性能与日本等国外产品相比有一定差距。     

低钴AB5型贮氢合金的制备与研究

用均匀设计试验方法设计系列含Fe低Co AB5型贮氢合金B侧配比, 以放电容量、活化次数、容量保持率及放电平台中值电位为多目标函数, 采用逐步回归分析方法和最小二乘法及黄金分割一维寻优手段进行最优化处理, 确定了最优化的B侧合金元素的摩尔比 Mm0.8La0.2Ni4.0Mn0.5Al0.3Co0.37Fe0.13(AB5.3).新型含Fe低Co MmB5型贮氢合金是单相CaCu5型结构, Co含量为4.97%, 放电容量达307.3 mAh·g-1(极片), 活化次数为两次, 500次循环后容量保持率为78.9%, 高温容量为277.2 mAh·g-1(55 ℃), 低温容量为197.3 mAh·g-1(-30 ℃), 3C放电容量为275.4 mAh·g-1.     

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。     

覆钴型氢氧化镍的制备

通过"管道式合成"工艺制备了球形氢氧化镍,然后以化学沉积法在氢氧化镍表面包覆氢氧化钴,制备了表面覆钴含量不同(0.75%～6.00%,质量分数,下同)的覆钴型氢氧化镍.利用X射线衍射、扫描电镜和恒流充放电技术测试了其相结构、表面微观形貌和质量比容量、循环寿命等,研究了覆钴型氢氧化镍表面不同含量的钴对组织结构及电化学性能的影响.X射线衍射和扫描电镜分析表明:表面包覆不同含量钴的氢氧化镍结构仍为β相,但其表面形貌各有不同.电化学测试结果表明:表面覆钴含量1.5%～2.0%左右的氢氧化镍具有优良的电化学循环稳定性及大电流(2C)充放电性能优异,300次循环后比容量仍能保持约80%,可作为氢镍动力电池的正极材料.     

无载体铂钌合金催化水解硼氢化钠的研究

研究了无载体铂钌合金所催化的硼氢化钠水解.试验结果表明,采用葡聚糖dextran为软模板所制备催化剂的催化产氢活性呈现出如下顺序:Pt33Ru67 > Pt63Ru37 > Ru > Pt76Ru24 >>Pt.铂钌的原子比例影响着合金的晶体结构和晶粒尺寸,进而成为引起所制备催化剂活性变化的主要因素.本研究试验条件下,合金Pt33Ru67催化水解硼氢化钠的平均产氢速率为1.96 L(H2)min-11·g-1,氢气产率达到了98.2%.     

钴掺杂纳米花瓣状氢氧化镍的制备及其电化学性能研究

采用水热法制备了钴掺杂的纳米花瓣状Ni(OH)2,讨论了钴掺杂量对产物形貌、结构和电化学性能的影响。结果表明,不同钴摩尔分数掺杂的样品都呈现α/β混合相花瓣微球,其比表面积均在280m2/g以上,远高于普通球形氢氧化镍(5~10m2/g)。电化学性能测试表明,钴添加剂显著提高了氢氧化镍高倍率放电容量和循环稳定性能,1.0C倍率时钴摩尔分数10%的样品放电容量可达430.1mAh/g(以纯氢氧化镍计),接近-αNi(OH)2的理论容量(480mAh/g),3.0C倍率时其放电容量(367.1mAh/g)仅比0.2C时的放电容量(406.9mAh/g)衰减9.8%。