镍纤维基板NiOOH电极研究

利用在碳纤维上镀镍的方法制得了镍纤维,并加工成高孔率的镍纤维基板。通过电解浸渍,在该基板上制成氢氧化镍电极。用循环伏安法和时间电位法测定了电极的氧化还原特性。厚度为1.1mm的NiOOH电极,其放电比容量为95.6mAh/cm~3,131.3mAh/g。     

超细镍纤维及其电极基板

本文介绍一种以低成本超细镍纤维制成的多孔基板在Ni—MH电池正极上的应用。这种镍纤维的平均直径在2～4μm左右,松装密度为0.2～0.32g/cm~3之间,该镍纤维的表面积达1.7m~2/g。以这种超细纤维制得的电极基板具有高空隙率(95％)、高填充率(1.79g/cm~3)和卓越的电极卷绕性和理想的空隙形状等特点。     

高比容量电沉积负极生产工艺及电极性能

采用电沉积镉负极生产工艺,取代目前使用的粘结式和烧结式镉负极生产工艺,用于镉镍电池的制造,可提高镉镍电池的工作性能和寿命,特别是提高电池的快充快放性能,耐高温和耐低温性能,减少自放电.比容量可以达到45mAh/cm~2和359mAh/g.目前我国镉镍电池的负极绝大部分仍然采用烧结式和粘结式的生产工艺,据统计国内仅四家镉镍电池生产厂采用电沉积工艺生产镉负极.     

大容量方形MH/Ni电池的研制

报导了大容量MH/Ni电池的研制。通过改进、调整烧结镍电极及涂膏金属氢化物电极生产工艺参数 ,提高了电极基板孔率及活性物质利用率 ,使烧结镍电极体积比容量达到 5 40mAh/cm3 ,金属氢化物电极体积比容量达到 115 0mAh/cm3 。选择耐高温抗氧化的聚丙烯接枝复合膜及多元组分电解液 ,解决了大容量MH/Ni电池充电末期反应热效应明显、充电效率低的难题 ,电池的高、低温及自放电性能得到明显改善     

发泡式镉镍电池的研制

本文介绍了发泡式镉镍电池的研制情况。对发泡式镍基板、发泡式电极与电池的制造工艺及其特点作了较详细的说明。研制的AA型发泡式镉镍电池性能优良,放电容量为700mAh以上,可用1.5小时快速充电,循环寿命超过400次。     

泡沫镍电沉积Co-Ce合金镍电极的性能

为了提高动力MH/Ni电池的高倍率充放电性能,在泡沫镍骨架表面电沉积具有针状结构、高比表面积的Co-Ce合金,Ce含量为0.19%,用其作镍电极的基板.实验结果表明:600次循环中,镍电极10 C充电接受能力平均提高36%,放电比容量平均提高42%.XRD分析显示:Co-Ce合金基板表面生成的CoOOH是增加基板与活性物质界面电子导电能力的主要因素.     

正极材料LiFe0.5-xMn0.5NixPO4/C的制备与性能

通过机械活化、高温固相反应,合成了正极材料LiFe0.5-xMn0.5NixPO4/C(x=0、0.1)。XRD、SEM分析表明:材料均为纯相的橄榄石型,镍的掺杂使晶胞参数有所减小,并使二次颗粒更小、更均匀。循环伏安测试结果表明:镍的掺杂减轻了材料的电化学反应极化。以0.1C、0.2C、0.5C、1.0C在2.5～4.2 V充放电,LiFe0.4Mn0.5Ni0.1PO4/C的首次可逆放电比容量分别为149.0 mAh/g、145.8 mAh/g、133.1 mAh/g和124.6 mAh/g。     

加镍球磨对氢化燃烧合成Mg2NiH4的影响

利用氢化燃烧合成法与机械球磨法复合制备镁基储氢电极合金,研究了加镍球磨对合金的影响.XRD结果表明:加镍球磨后,合金结构由晶态转变为非晶态.电化学测试结果表明:氢化燃烧合成产物加镍球磨后,电化学性能有所改善,如添加镍粉球磨后,合金电极的放电比容量为580.06 mAh/g,循环20次后为346.24 mAh/g,容量保持率约为60%.     

高强度氢镍电池镍基板研制及性能表征

采用湿法烧结工艺,通过在基底上涂覆一层T210镍粉层增强镍基板烧结层与穿孔镍带之间的结合力,通过在镍浆中添加T210镍粉、适当提高烧结温度和有效烧结时间,整平处理以增强基板强度和提高基板的有效孔径比例,研制出了高强度的镍基板,可应用于低轨道航天器用氢镍电池.测试结果表明:基板孔率(含骨架)达到77％～78％,尺寸为6～23 μm的有效孔径比例达到了81％以上,10C电流充放电循环200次后,基板烧结层与穿孔镍带粘接完好,烧结层和活性物质均没有脱落,基板强度较好.     

烧结式电极孔率和强度与烧结工艺关系的研究

研究了烧结电极孔率和强度与烧结工艺的关系,寻找到既能满足强度要求,又能使烧结电极孔率有较大提高的工艺参数,即烧结速度在100～120m/h之间,炉温在950℃左右,电极孔率达到81%～83%之间.电极活性物质填充量明显增加,再配合其它有效措施,电极容量达到540mAh/cm~3以上,满足了高比能量电池的要求.     

电解法制备球形氢氧化镍工艺研究

提出一种制备电池用高密度球形氢氧化镍的一步电解法工艺。从电解液组成及电解过程操作程序两方面 ,研究了工艺参数对产品物理性能的影响。结果表明 ,以起始 pH为 8.0～ 1 0 .0、浓度为 2 .0～ 4.0mol/L的LiCl、NaCl、KCl水溶液或其混合物为电解液主要成分 ,在电解过程中保持NH3的添加量与电解电流比值 [n(NH3,mol/h)∶I(A) ]为 0 .0 6～0 .0 8[即保持n(NH3)∶n(Ni)为 3 .0～ 4.0 ]的条件下 ,经 40h以上的持续恒电流电解 ,可制得振实密度大于 2 .0 g/cm3、比表面积大于 1 5m2 /g、初始容量大于 2 2 0mAh/g的适合于碱性电池用的球形氢氧化镍。     

高密度球形纳米β-Ni（OH）2制备及高倍率充放电研究

通过络合沉淀法制备纳米二次结构的球形氢氧化镍粉体。X射线衍射光谱法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)分析表明产物为纳米氢氧化镍薄片构成的粒径为8～20μm之间的球形β型氢氧化镍。实验发现,样品的结构和密度主要受pH值和氨水浓度的支配,11.0≤pH≤11.7时,氨水浓度对样品密度起着决定性作用。通过调节合适的pH条件,可以控制氢氧化镍薄片的厚度和堆积密度从而使样品的振实密度在1.90～2.10 g/cm3之间可控。恒流充放电测试表明,样品在2 000 mA/g高电流密度下具有良好的快速充放电性能,其放电比容量在高压段高达219～277 mAh/g。     

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%。     

纳米锡镍复合氧化物贮锂材料的研究

用液相沉淀-热解法合成结构和组成不同的锂离子电池纳米锡镍复合氧化物贮锂材料。通过XRD、TEM和电化学测试对材料进行了表征。制备的锡镍复合氧化物平均粒径约为10 nm。非晶态NiSnO3负极材料的初始可逆贮锂比容量为817 mAh/g,经过20周的循环后,充电容量仍然保持为77.0%。晶态NiO.SnO2复合贮锂材料初始可逆贮锂比容量为756 mAh/g,经过20周的循环后,充电容量保持为66.5%,两种材料对大倍率充放电具有较好的承受能力。与晶态NiO.SnO2复合贮锂材料相比,非晶态结构的锡镍复合氧化物具有较好的电化学性能。     

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。     

纳米氢氧化镍材料的研制

氢氧化镍是碱性蓄电池的正极活性物质 ,对利用高能球磨制备纳米Ni(OH) 2 粉末进行了探讨。制备出了纳米氢氧化镍电极材料 ,粒径约 80nm ,晶粒尺寸约 7nm ,当以质量分数为 2 5 %比例与普通球型Ni(OH) 2 混合作用时 ,可使其电极容量从 2 6 0mAh/g提高到 2 90mAh/g。该方法工艺简单 ,具有适合工业生产的实际意义。     

反应体系pH值和氨用量对氢氧化镍性能的影响

采用并流沉淀法进行了金属氢化物-镍蓄电池用高密度球形Ni(OH)2的制备研究。将整个制备过程分为三个阶段,讨论了pH值、加氨量等条件对Ni(OH)2性能的影响。结果表明:为获得理化性能和电化学性能优异的产品,不同的阶段应采用不同的pH值和加氨量。在试验后期对材料的改性,可有效提高产品的比表面积,降低SO42-残存量;使用改性工艺制备的Ni(OH)2做为活性物质生产的AA电池,比普通粉所做电池容量高出100 mAh左右。     

高容量泡沫镍正极

讨论了导电剂、粘结剂、干燥温度、泡沫镍基体对泡沫镍正极的影响.用不同配方、制造方法制成的泡沫镍正极与同种负极组装成AA型氢镍电池.对其电性能进行比较可知:导电剂及添加剂用量为10%(质量百分数)、粘结剂为5%(质量百分数)时有最佳电性能,分析了性能优良的原因.在15～95℃范围内烘干温度对容量无影响,泡沫镍本身的导电能力也不会有大影响.试验表明由这种泡沫镍正极组装成的电池综合性能优良.