MH-Ni电池镍电极的研究

MH Ni电池性能上的不足主要是由其正极的性能缺陷造成的。因此 ,为了改善MH Ni电池的性能 ,就必须首先改善其中镍电极的性能。研究了不同添加剂、导电剂、膨胀抑制剂、粘结剂添加方式和电极制作工艺对涂膏式泡沫镍电极性能的影响 ,确定了制作高性能泡沫镍电极的最优方案 :活性物质中以CoO和ZnCa复合物作为添加剂、以金属镍粉作为导电剂、以ZnO作为膨胀抑制剂 ;在粘结剂总量恒为 2 %的情况下 ,PTFE以内含和外涂相结合的方式添加 ;烘干温度5 0℃ ,轧制厚度 0 .6～ 0 .7cm ,轧压是制作高性能镍电极的最佳工艺 ;在本文所研究的工艺因素中 ,各因素对镍电极性能影响的显著性顺序为 :轧压方式 >烘干温度 >轧制厚度。     

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.     

氢氧化镍电极制备工艺的研究

MH Ni电池的性能很大程度上取决于氢氧化镍电极的性能。制备高比容量MH Ni电池的关键是提高氢氧化镍电极的比容量。电极的制备工艺及粘合剂的选择对氢氧化镍电极性能有重要影响。采用放电容量、极化曲线和SEM等测量方法 ,研究了MH Ni电池中Ni(OH) 2 电极的最佳制备工艺及其性能。最佳工艺参数 :活性物质填充量为 2 .2～ 2 .6g/cm3;电极成型压力为 70～ 75kg/cm2 ;压制成型温度约为 1 2 5℃ ;粘合剂由 2 %CMC和 60 %PTFE乳液配制 ,其中PTFE用量为 1 .5 %～ 2 .5 %。SEM图证实了当电极达 2 0 0次充放电循环时 ,电极表面的形貌基本没有变化。     

质子交换膜燃料电池的初步研究

组装了质子交换膜燃料电池 (PEMFC)单体并研究了其性能。由于氧电极的性能好坏是质子交换膜燃料电池放电性能好坏的关键 ,因此在电池氢电极侧用部分氢电极作为内氢参比电极 ,可以方便地作出氧电极的极化曲线并对其性能进行评价。考察了催化剂载体、膜电极组件 (MEA)的结构和运行条件对氧电极性能的影响并使用非线性最小二乘法拟合了电池参数。实验表明 :电池的最佳运行温度为 80℃ ,压力为氧气压力 0 .3MPa ,氢电极为 0 .3MPa ,催化层的PTFE最佳含量为 35 % ,Nafion含量为 1mg/cm2 ,Pt含量可以降至为 0 .5mg/cm2 。     

运行条件对小型直接甲醇燃料电池性能影响

采用转压法制作4 cm2的膜电极,装配出小型直接甲醇燃料(DMFC)单体电池,对电池最佳运行条件进行实验研究.结果表明:电池经过70℃热水循环24 h后性能基本稳定,电池的性能受温度和甲醇浓度影响较大.23℃时.用1.5 mol/L甲醇溶液电池性能较好;在60℃时,用1.0 mol/L甲醇溶液电池性能较好;80℃时,在低电流密度区,用0.2mol/L的甲醇溶液电池性能较好,在高电流密度区,用0.5 mol/L的甲醇溶液电池性能较好.60℃工作温度下,电池运行所需要的最佳甲醇流速为1 mL/mIn.最佳氧气流量为250 mL/min.     

制片工艺对动力锂离子电池性能的影响

为了系统研究锂离子电池正极片制作工艺对电池性能的影响,采用Li Fe PO4作为正极活性材料组装成扣式实验电池,分别考察了正极片的涂敷厚度、辊压压下率、辊压道次数和辊压温度对电池主要电化学性能的影响,发现这些工艺因素显著影响电池性能,而且都可以归结为通过影响电池内阻而影响电池性能的。当涂敷厚度为100 mm、辊压压下率为50%、辊压道次数为3、辊压温度为160℃时电池有比较好的综合性能。     

温压工艺参数对FeSiAl磁粉芯密度和磁性能的影响

采用粉末冶金温压工艺制备FeSiAl磁粉芯,研究了温压工艺中的温度和压力对FeSiAl磁粉芯的密度、磁导率和磁损耗等性能的影响.结果表明,温压可以明显提高FeSiAl磁粉芯的压制密度和有效磁导率,降低磁损耗;当温压的温度和压力分别为120℃和900 MPa时,FeSiAl磁粉芯的综合性能最佳:密度为6.65 g/cm3...     

锂离子电池电极涂布烘干温度的优化

采用拉力机、四探针仪器和电解液浸润性测试方法研究了不同烘干温度及区间分布下粘结剂PVDF粘结性的发挥程度、涂层剥离强度、电阻率及电解液浸润性能。结果表明:在设备实际使用温度范围内,PVDF粘结剂的粘结性发挥存在最佳烘干温度值,对于PVDF-X,其最佳烘干温度为150℃。影响极片剥离强度的因素,主要包括烘干阶段粘结剂的迁移和最佳粘结性的发挥。对于A1正极浆料来说,其烘干温度区间为2-2分布,温度设置为90~150℃涂布后极片粘结性能最佳。     

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     

高倍率锂离子蓄电池设计的研究

对不同电极配方、不同制作工艺、不同电解质的电池高倍率放电性能进行了对比.同时.还对电池大电流放电时各部位的温升情况进行了分析.实验证明.影响电池高倍率放电性能的因素较多.如电极的配方、涂敷厚度、电解质、结构设计等.通过对各种实验结果的分析.总结了制作高倍率电池时应重点考虑的诸多因素.     

热处理工艺对锂离子蓄电池碳负极性能的影响

研究了经三种热处理工艺处理后的石油焦在1．0 mol／L LiClO4／EC＋DEC（1∶1）电解液体系中作为锂离子蓄电池负极的充放电性能。利用X射线衍射（XRD）和喇曼光谱（Raman）分析了热处理工艺中最高热处理温度对石油焦性能的影响;通过分析工艺（1）与工艺（2）处理后的石油焦性能的差别,制定了热处理工艺制度（3）,讨论了热处理工艺中石墨化炉内真空度对石油焦性能的影响。得到了石油焦热处理的最佳工艺为：最高热处理温度2 750 ℃,石墨化炉内真空度不高于10－1Pa。     

YSZ-Al2O3电解质膜管制备及其应用

以吡啶为分散剂,采用真空注浆法制备出膜厚为0．2 mm、长度为35 mm的致密YSZ-Al2O3电解质膜管,研究了烧结温度对样品致密度和离子电导率的影响,确定了获得电解质膜管综合性能的最佳烧结温度范围。用1 650 ℃烧结2 h制备的致密YSZ-Al2O3电解质膜管组装成固体氧化物燃料电池,以氢气为燃料,研究了电池在600～850 ℃电池的电性能。实验结果表明,真空注浆法可制备出具有高密度和高电导率的YSZ-Al2O3电解质膜管,经1 600 ℃烧结2 h其相对密度已达理论密度的99．0％,接近理论密度。单电池的开路电压最大值为1．164 V,850 ℃时输出功率为0．42 W。     

高性能18650型锂离子蓄电池

研究试验了锂离子蓄电池的不同电极材料及电极成型工艺 ,分别制成了以氧化钴锂 (LiCoO2 )和氧化镍钴锂(LiNi0 .8Co0 .2 O2 )为正极 ,中间相炭微珠 (MCMB)为负极的 186 5 0型锂离子蓄电池。电池的放电容量分别大于 15 5 0mAh和 170 0mAh。电池比能量达到了 130Wh/kg和 35 0Wh/L。在室温条件下 ,0 .5C电池的循环寿命 10 0 0次时 ,其容量仍为初始容量的 6 0 %、70 %。以氧化钴锂为正极的电池在 -4 0℃、0 .2C速率、终止电压 2 .5V的条件下 ,放电容量为室温容量的 6 0 %。实验结果表明 ,电池安全可靠。     

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。     

小型熔融碳酸盐燃料电池及电池堆的性能

以辊轧工艺制备的多孔金属镍板作阳极 ,多孔氧化镍板作阴极 ,以流延法制备的LiAlO2 陶瓷膜为电解质板 ,以(Li0 .62 K0 .3 8) 2 CO3 为电解质 ,组装了电极面积为 12 0和 3 12cm2 的单电池 ,考察了单电池在升温过程中开路电压和内阻的变化情况 ,以及不同的工作条件对电池和输出功率的影响。在单电池发电成功的基础上 ,分别组装了由 3片和 8片单电池构成的电极面积为 3 2 8.8cm2 的小型熔融碳酸盐燃料电池堆 ,并测定了电池堆的电压和输出功率。试验表明 ,随着工作温度的提高 ,单电池和电池堆的开路电压和输出功率均显著提高 ,并且 ,经过若干天的连续发电 ,其电压和输出功率基本不变 ,说明自制的LiAlO2 电解质板具有良好的热机械强度 ,而电极材料也保持了良好的电催化性能。试验还表明 ,在相同的工作条件下 ,由 3片和 8片相同的单电池组成的电池堆的电压和输出功率分别为单片电池的 3倍和 8倍 ,这表明使用该结构的单电池有望串联成输出功率更高的较大型的电池堆 ,以满足熔融碳酸盐燃料电池的基础研究之用。     

小孔气体扩散电极的放电机理探索

借鉴植物叶片高效传输的机理,以包含规则排列的贯通直孔的镍片作为骨架材料,与自制催化剂组成小孔气体扩散电极,在锌空气电池体系下与常规泡沫镍电极的放电性能进行比较,并考察不同孔径的小孔气体扩散电极之间的放电特征。结果表明,小孔气体扩散电极相比泡沫镍电极存在更好的放电性能,降低了电极在大电流密度工作时的极化过电位。当电流密度在低于1 000 mA/cm2工作时,放电性能与孔径大小成线性关系,孔径为50μm时,放电效率最佳。总结了小孔气体电极相对泡沫镍气体扩散电极放电效率明显改善,并随着孔径变化放电性能呈现尺度效应,内部结构稳定,间歇放电性能变化较小。     

镍碳复合型超级电容器镍电极的制备工艺研究

通过镍电极工艺的研究，探索研究镍电极技术参数对超级电容性能影响关键因素，比较不同工艺技术路线对性能的影响，优化了镍电极的制备工艺参数，优选了极片性能指标检测评价方法。     

铬天青S分光光度法测定贮氢合金中的铝

采用铬天青S分光光度法测定贮氢合金中的铝。最大吸收波长为548nm,表观摩尔吸光系数为5.24×104L/(mol·cm),铝含量在0～0.3μg/ml时有良好的线性关系,绘制标准曲线时加入的镍的含量与样品相近,可消除镍的干扰。本方法简单、快速、准确、精密度高,用于贮氢合金中铝含量的测定,结果满意,RSD1.4%,回收率为98%～102%。     

电解液添加剂对锂离子蓄电池循环性能的影响

为了改善锂离子蓄电池的循环性能 ,在EC/DEC/1.0mol/LLiClO4 电解液体系中加入微量添加剂苯甲醚。以Li金属和改性石墨为电极材料 ,循环性能测试结果表明 ,苯甲醚的加入 ,使电池的可逆比容量和充放电效率均得到提高 ,且可逆比容量的衰减速度减慢。用FTIR对首次离子嵌入过程结束后的石墨电极表面SEI(SolidElectrolyteInterface)进行组成分析 ,发现加入苯甲醚后 ,电极表面SEI中的RCO3Li含量明显减少 ,但Li2 CO3 基本不变 ,并发现有新的产物CH3OLi生成。根据以上分析结果 ,提出了苯甲醚对锂离子电池循环性能的影响机理 :在Li+嵌入石墨电极的初次过程中 ,苯甲醚和EC、DEC的还原分解产物RCO3Li发生基团交换反应 ,生成CH3OLi ,该产物能有效提高石墨电极表面SEI的稳定性 ,减少锂离子嵌入石墨过程中引起的溶剂分子共嵌入 ,从而改善电池的循环性能。