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。     

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.     

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.     

镍电极研究进展

碱性镍蓄电池中镍正极的研究和应用已有一个世纪的历史 ,无论在理论研究还是实际应用上都取得了长足的进步。近些年随着MH Ni电池的成功开发和应用 ,作为MH Ni电池中容量限制电极的镍电极又受到人们的极大关注。综述了镍电极活性物质的结构和物理化学性质 ,氢氧化镍的制备 ,镍电极的热力学与动力学 ,镍电极添加剂和制备工艺方面的研究、应用和发展状况。在应用方面重点综述了镍电极添加剂 ,特别是钴类添加剂的研究和应用状况     

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     

镍电极添加剂对密封锌镍电池性能的影响

考察了Ba(OH)2、ZnO作为镍电极添加剂对密封圆柱形锌镍电池充放电性能、循环寿命和自放电性能的影响.加入2％Ba(OH)2的锌镍电池经92次循环,容量保持为初始容量的83.1％,在高温(50℃)下贮存7d后,放电容量为设计容量的69.4％.ZnO的应用效果不明显.     

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.     

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。     

纤维镍电极的电化学浸渍

叙述了纤维镍电极电化学浸渍适宜条件选择实验及所得出的最佳结果,对纤维镍电极的生产有一定指导意义.     

纳米结构氢氧化镍粉末对镍电极的改性作用

采用水溶液化学沉淀法直接合成了具有纳米结构特征的氢氧化镍粉末,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、BET比表面积等方法对其结构特征进行了表征。将纳米结构氢氧化镍粉末以一定比例添加到商用球形氢氧化镍粉末中作为活性材料制备发泡式镍电极,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,纳米结构氢氧化镍粉末的添加可以使镍电极在充电效率、放电比容量、活性物质利用率、放电电压、抗膨胀能力及高速率放电性能等方面得到明显改善和提高。添加有纳米结构粉末的镍电极具有更高的反应活性及更小的电化学反应阻抗,充电时氧气析出电位也比较高,因而表现出优良的电化学性能。     

纳米复合氢氧化镍电极研究

纳米氢氧化镍材料是一种高效的镍电极材料 ,纳米级镍电极的制备方法对镍电极电化学性能的影响很大。研究结果表明 :分散处理的纳米氢氧化镍颗粒制备的镍电极在容量与放电平台方面高于未处理的电极 ;纳米复合镍电极的电化学性能优于纳米镍电极。分散处理的纳米氢氧化镍颗粒组装而成的纳米复合镍电极电化学性能超过了常规球镍电极。纳米颗粒团聚的减轻与纳米颗粒的流动性 ,使纳米复合电极的导电性能与质子传导性能明显改善是分散处理纳米复合镍电极具有优良电化学性能的原因。     

锰酸锂电池掺杂钴镍对电化学性能影响研究

通过烧结法向锰酸锂电池的正极材料中分别掺杂钴和镍后得到相应的电池,同时制备得到纯相的锰酸锂电池。通过X射线衍射仪、等离子发射光谱仪、电化学性能测试系统及电子扫描电镜等对其产物的组成、微观形貌、结构特征及充放电特性等进行表征。研究表明,所制备的掺杂钴和镍的锰酸锂电池的结晶度较高、颗粒较均匀且无明显的杂质相;掺杂钴和镍的锰酸锂电池的首次放电比容量分别为118.5、108.2 mAh/g;50次循环后,放电比容量分别为110.8、101.9mAh/g,50次循环后比容量的保持率分别为93.5%、94.2%。     

电化学浸渍法制备空间镉镍电池循环寿命研究

镍电极的填充方式主要有化学浸渍、电化学浸渍两种,采用电化学浸渍工艺制成的镍电极具有活性物质利用率高、电极能量保持能力强、电极使用寿命长等优点,而长寿命是航天器用储能电源最重要的一个指标.国内对于电化学浸渍法的研究取得了较大进步,但还鲜有在轨运行的相关报道.对采用电化学浸渍法制备的空间镉镍电池,模拟空间在轨运行的充放电制度,对电池进行长期的循环寿命测试,为电化学浸渍法在空间型号上的应用提供数据支撑.     

碱性介质中泡沫镍镀锌电极电化学行为的研究

应用掠射式椭圆偏振技术 (掠射椭偏术 )和循环伏安法对以泡沫镍为基体的表面镀锌电极在碱性电解质 (KOH)中的电化学行为进行了研究。结果表明 :掠射椭偏术用于此类多孔电极体系的研究可以弥补反射式椭圆偏振技术的不足 ,显示出掠射式表面测试技术独特的优点 ;再者由于所研究的泡沫镍镀锌电极除具有较高的孔隙率和比表面外 ,还具有适当的活性 ,在电池充放电期间 ,负极上的锌能够得到充分的利用。而作为基体材料的镍在电解液中具有较高的稳定性 ,应用于碱性锌电池中不仅有利于改良电池的性能 ,而且作为蓄电池的负极材料有利于电极基体材料的回收和电极本身的再生。该研究结果为在碱性锌蓄电池中应用泡沫镍基材料制备锌负极和有效改善碱性锌电池的性能提供了依据。     

电化学浸渍镍电极结构的研究

采用镍电极电化学浸渍工艺,取代目前一直使用的真空化学浸渍工艺,用于氢镍电池、镉镍电池和锌镍电池的制造,可提高电池的工作性能和寿命.介绍了用现代物理测试手段对电化学浸渍镍电极结构的研究,探讨了其性能优越的原因.