电解二氧化锰表面包覆铋镍和铋镍锰复合物

采用液相沉淀法在电解二氧化锰(EMD)表面包覆Bi-Ni及Bi-Ni-Mn复合物,以改善其电化学性能,尤其是循环性能。恒电流充放电测试表明,包覆铋镍复合物能明显改善EMD电极的充放电性能和循环稳定性,综合考虑容量、大电流和循环性能,复合物的最佳组成为Bi0.5-Ni0.5。包覆组成为Mn0.3-Bi0.35-Ni0.35的铋镍锰复合物后,电极的0.2C、1 C和3 C放电性能均明显提高,但循环稳定性无改善。而包覆10%Mn0.3-Bi0.175-Ni0.525复合物后不仅能保持EMD电极的初始容量,也能大幅度提高其循环性能:1 C循环50次后容量保持率达到80%,而空白电极只有49%。     

镍电极电化学性能研究——电镀钴层和添加二氧化锰的影响

通过充放电曲线和交流阻抗谱的测定及循环伏安试验 ,探讨了添加二氧化锰和在镍箔上电镀钴层对氢氧化镍粉末压制的镍电极性能的影响。结果表明 ,镍箔上的镀钴层在充电过程中可被氧化为导电性良好的CoOOH ,为氢氧化镍粒子与镍基体之间提供良好的电子通道 ,CoOOH也可通过迁移、扩散 ,在氢氧化镍粒子之间提供良好的电子通道 ,从而降低电极的扩散电阻 ,增加其质子导电性 ,提高Ni(OH) 2 /NiOOH的氧化还原可逆性 ,提高活性物质的利用率及镍电极的放电容量 ;而二氧化锰和钴镀层的协同作用可进一步提高电极的扩散传质性能 ,显著提高其容量和容量保持率     

钴的添加对涂膏型镍电极电化学性能的影响

以发泡镍作为电极基体,将金属Co粉以不同比例添加到氢氧化镍粉末中制备了涂膏型镍电极。采用恒电流充放电测试、循环伏安(CV)及交流阻抗分析(EIS)等方法对镍电极的电化学性能进行了研究。结果表明,Co的添加可以使镍电极的放电比容量、活性物质利用率、抗膨胀能力及循环稳定性等得到明显改善和提高,但Co也会降低镍电极的放电电位,因此其添加量要适当控制,一般以3%～5 %(质量百分数)比较适宜。添加有Co的镍电极具有更高的反应活性及更小的电化学反应阻抗,因而表现出优良的电化学性能。     

金属粉末添加剂对锌镍电池正极性能的影响

通过物理添加方式向锌镍电池正极活性物质氢氧化镍[Ni(OH)_2]中混入银粉、铜粉和钴粉等金属粉末。用极化曲线、电化学性能测试和SEM分析对试样进行研究。银粉对镍电极性能的提升作用好于铜粉;银粉和钴粉能提高电极的耐腐蚀性能,且添加钴粉的镍电极在6 mol/L KOH+10 g/L LiOH溶液中的缓蚀效率最高,铜粉会加速电极腐蚀。综合考虑,添加钴粉的镍电极性能最优,适宜的添加量为5%。该电极以0.2 C充放电(充电6 h,放电至1.2 V),前30次循环的循环保持率为89%,最大放电比容量为247.7 mAh/g。     

添加剂PAAS对锌镍电池负极性能的影响

分析了负极中添加聚丙烯酸钠(PAAS)对密封锌镍电池充放电性能及内阻的影响。PAAS可分散浆料并提高电极的润湿性,负极浆料的固含量可提高11%。添加PAAS制备的锌镍电池,放电平台电压高达1.670 V,循环寿命延长。当PAAS添加量为0.3%~0.5%时,电池以1.0C在1.400~2.100 V循环,第110次循环的容量保持率高于90%。     

二次锌电极循环容量的研究

锌镍电池、锌空电池的锌电极有比能量高、价格低的优点,但二次锌电极循环中往往出现形变、枝晶和容量下降较快的问题。采用模拟实际电池的电解池,对添加多种添加剂的锌电极在控制电位的条件下进行加速循环实验,统计锌电极积累容量,结果表明:氧化铋和乙炔黑能提高锌电极的利用率和深循环寿命。分析讨论了锌电极容量下降的原因和机理,SEM研究表明:锌电极循环中极板的孔率下降,说明锌电极循环容量下降与锌电极活性物质孔率下降有关的。     

钴添加剂添加方式对镍电极性能的影响

通过外掺和共沉积的方式制备了两种不同钴含量的镍电极,对电极的充放电性能进行了测试.实验表明钴的添加方式在对镍电极性能的改进中起了很大的作用,外掺法显著改善了镍电极的性能,共沉积却不能起到相应的效果.同时,通过循环伏安法和X射线衍射法对钴元素的作用机理进行了研究探讨,提出了一种新的见解:以外掺方式加入的钴在充电过程中能够生成导电性能良好的CoOOH,从而提高电极性能;而以共沉积加入的钴形成了导电性能不好的Co(OH)3,因而不能有效提高电极性能.     

高密度球形Ni（OH）2的表面修饰

为提高镍电极的导电性 ,在电极制作过程中需添加一定量的导电剂 ,通过混合添加的导电剂 ,受工艺条件的限制 ,其均匀性和利用率不是十分理想。通过化学方法 ,利用动态积分进料工艺在Ni(OH ) 2 的表面包覆上了一层钴的化合物 ,经SEM分析观察 ,包覆层分布均匀 ,与基体结合牢固、稳定。采用包覆钴化合物的Ni(OH ) 2 制备的镍电极 ,经 0 .3C及 1.0C充放电测试表明 ,其充电电压低 ,放电平台高 ,比容量大 ,大电流充放电效率及活性材料的利用率得到了明显的改进。     

有机缓蚀剂对密封锌镍电池性能的影响

为了改善密封锌镍电池的锌电极自腐蚀、钝化、锌枝晶生长等问题,提高锌镍电池的电化学性能而对锌负极中加入有机缓蚀添加剂进行了研究。考察了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)对锌镍电池充放电曲线、充放电过程中内阻以及循环寿命的影响。结果表明:有机缓蚀添加剂的加入有效地改善了锌镍电池的充放电性能,尤其同时添加两者更明显提高了电池的充放电效率和容量保持率,延长了其循环寿命。     

钴的添加方式对镍电极析氧特性的影响

首先制备出添加剂Ｃｏ２＋以不同方式添加的５种氢氧化镍,然后分别做成电极。通过循环伏安法考察电极充放电过程中氧气析出的难易程度、通过排水取气法考察各电极充电过程中氧气析出的时间、速度及不同时刻的充电效率。将这两种方法相结合研究了钴的添加方式对镍电极析氧特性的影响。结果表明：Ｃｏ２＋固溶体掺杂和表面掺杂均可强化镍电极充电过程中的析氧极化、提高充电效率、改善电极性能,但当两种方式按适当的比例相结合时强化析氧极化的效果会更好。在本文所讨论的几种掺杂方式中,Ｃｏ２＋以表面掺杂１．５％＋固溶体掺杂１．５％混合方式添加是降低镍电极的氧化电位、提高析氧电位、提高电极充电接受能力、改善电极充放电性能最好的添加方式     

钴离子注入对镍电极性能的影响

用控制电流暂态技术研究碱性镍电极上Ni(OH)_2/NiOOH电对的电化学反应,讨论了充、放电电流对电极性能的影响.用离子注入技术将钴引入镍电极表面层中以提高其充电效率.所得结果表明;钴的注入直接影响该电极表面气体的析出反应,同时使转化为NiOOH的Ni(OH)_2量有所增加.     

镍钴锰酸锂的制备及高电压充放电性能

用共沉淀-机械球磨-高温煅烧法制备纳米三氧化二铝(Al_2O_3)包覆镍钴锰酸锂材料,研究材料在高电压充放电条件下的电化学性能。XRD、SEM、容量微分(d Q)/电压微分(d U)和电化学性能测试结果表明:在镍钴锰酸锂颗粒表面得到了均匀的纳米级Al_2O_3包覆层,并提高正极材料的电化学性能。以0.5 C在3.0~4.6 V循环,Al_2O_3包覆量为0.5%材料第50次循环的放电比容量由未包覆材料的155.3 m Ah/g上升到172.7 m Ah/g。包覆处理可提升正极的热稳定性和高电压高温持续充电的时间,从而提高电池的高温安全性能。     

现场椭偏术研究钴离子注入对碱性镍电极的影响

为了提高镍电极表面活性物质的利用率和深入认识镍电极的性能,应用光谱电化学研究方法——椭圆偏振光现场测试技术研究了碱性溶液中镍电极的性质.讨论了充电电流与放电电流以及钻离子注入对碱性镍电极性能的影响.实验结果表明:在表面层中注入钴离子后,可以改良在碱性镍电极表面形成活性物质层的均匀性,形成较厚的表面活性物质层,提高碱性镍电极表面氧化层的钝化性能,若对碱性镍电极施以较大的阳极极化电流,表面上注入的钴离子能够在充电过程中使更多的Ni(OH)_2转化到NiOOH,从而提高了碱性镍电极的容量.文中还介绍了椭圆偏振技术应用于现场电极反应研究的优越性.     

氧化物电极研究(Ⅱ)——柔性粘结式氧化镍电极

本文介绍了一种可卷绕的柔性粘结式氧化镍电极,并用这种电极与柔性粘结式镉电极相匹配,装配成具有实用价值的粘结式R6型圆柱密封镍镉电池。这种电极采用碾压成型方法制备,厚度<1mm,不但具有良好的柔软性和可卷绕性,而且具有良好的充放电特性和长时间的使用寿命,其最高放电倍率可达到5C。     

Sc型MH-Ni电池的研制

研制的Ｓｃ型ＭＨ－Ｎｉ电池,正极载体采用连续式泡沫镍,负极载体采用穿孔镀镍钢带,正、负极板采用卧式拉浆工艺生产。该电池放电平台高,容量可达到２６００ｍＡｈ（１Ｃ）,荷电保持能力强,高倍率放电性能优良,循环寿命良好,可以满足电动工具用Ｓｃ型ＭＨ－Ｎｉ电池的使用要求     

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...     

球型氢氧化镍表面包覆钴的正交试验研究

氢氧化镍是碱性蓄电池的正极活性物质,为了改善电极的性能,增加电池的能量密度,探讨了在球型氢氧化镍表面化学镀钴的工艺,研究了镀液中钴含量、ｐＨ值、温度及搅拌速度等因素对化学镀钴的影响,通过正交试验得出了最佳化学镀钴工艺。试验发现影响化学镀钴的几个主要因素分别是ｐＨ值、温度、搅拌速度及镀液中钴含量。用化学镀钴后的球型氢氧化镍制成的粘接式氢氧化镍电极具有优良的性能,如高的氧化还原可逆性,更大的放电容量。结果表明表面化学镀钴是改进氢氧化镍电极性能的一条有效途径     

泡沫镍镀钴提高镍正极性能

研究了泡沫镍基体电镀钴对镍正极的放电容量尤其是大电流放电性能的影响,结果表明:泡沫镍基体的镀钴层能改善基板与活性物质间的导电网络,减小活性物质与基体间的接触电阻,提高镍正极的大电流放电性能和快充快放性能.