Ni(OH)2纳米粉体的制备及影响因素的控制

采用控制结晶法制备了Ni(OH)2纳米粉体.讨论了阴离子种类、pH值、加氨量等制备条件对Ni(OH)2纳米粉体性质的影响.应用XRD、TEM等微观分析手段对Ni(OH)2粉体的形态和结构进行了表征.结果表明在选择Ni(NO3)2为原料,溶液pH=11.0,加氨量控制在n(NH3)/n(Ni2+)=1.5,于50℃～60℃合成温度下反应30 min～40min,可获得晶型结构为β-Ni(OH)2,粉体颗粒的平均粒径为50nm～70 nm,形状为球形或类球形的纳米Ni(OH)2粉体.     

乙醇-水体系电沉积制备Ni(OH)2超级电容器正极材料的研究

采用电化学共沉积技术在泡沫镍基体上制备了掺杂Co的Ni（OH）2电极,研究了乙醇与水体积比为3：7,1：1和7：3及水溶液情况下,C／Ni（OH）,超级电容器的容量特性。XRD分析表明,所得产物为掺杂Co的a—Ni（OH）2;电池测试表明在乙醇与水体积比为1：1时,能获得最好的电化学充放电特性,在小电流4mA／cm^2充放电下,比容量达850F／g;在大电流32mA／cm^2充放电下,比容量可达600F／g,其比容量数值随循环次数增加逐渐趋于稳定。扫描电镜观察表明,乙醇与水体积比为1：1时所得电沉积Ni（OH）2呈细小的蜂窝状三维结构,增大了活性物质与电解液接触的比表面积,使电化学反应更加充分,提高了活性物质的利用率和放电比容量。     

纳米Mg(OH)2与硅树脂对聚丙烯的阻燃协同效应

在引入少量表面活性剂的条件下采用共沉淀法制备了纳米氢氧化镁.应用热分析(TGA)、极限氧指数(LOI)研究了在聚丙烯(PP)中该纳米氢氧化镁与甲基苯基硅树脂的阻燃协同效应.结果表明在PP/纳米Mg(OH)2复合材料中添加少量的硅树脂使LOI明显提高,表明纳米Mg(OH)2与硅树脂具有阻燃协同效应.硅树脂的加入使材料的降解速率降低,热解残炭量提高,促进了炭层的形成.     

Tw-80对纳米Ni(OH)2振实密度及其复合电极放电性能的影响

以吐温-80(Tw-80)即C6-4H124O26-80作分散剂,用超声波沉淀法制备出针形和准球形混合的纳米β-Ni(OH)2,将制备的纳米粉体以8%(质量分数,下同)比例掺入到微米级球镍中制成复合镍正极,LaNi5合金制成电池负极,研究了不同Tw-80比对纳米粉体振实密度及其复合镍正极放电性能的影响.结果表明:振实密度和放电容量均随Tw-80用量增加先增大后减小;复合镍电极的放电平台比纯球镍电极高;Tw-80用量为2%制备的纳米粉体,以8%比例与球镍混合时,其复合镍电极的放电容量最大,达到256.7 mAh/g,比纯球镍电极的放电容量(230.7 mAh/g)高出11.3%,寿命也比后者有一定延长.     

钛基材上制备TiO2纳米管阵列电极的电化学性能

在0.5%(质量分数)NH4F/甘油电解液中通过恒压阳极氧化法在钛基体上制备TiO2纳米管阵列.采用循环伏安法、紫外-可见吸收光谱、顺磁共振波谱仪和傅立叶红外谱对TiO2纳米管阵列的表面性能进行了表征.结果表明:TiO2纳米管阵列电极可发生两个光化学过程,测得的电化学激发能?EOH/?OH＞1.643 V,对应的吸收光波长λ＜853 nm;TiO2纳米管阵列电极光化学性能变化是由于在电极表面发生Ti3+与Ti4+转化的过程中形成了·OH.     

Cu单掺杂和Cu/Al复合掺杂纳米氢氧化镍的结构和电化学性能(英文)

采用超声波辅助沉淀法制备Cu单掺杂和Cu/Al复合掺杂的纳米Ni(OH)2样品,测试样品的晶相结构、粒径、形貌、振实密度及电化学性能。结果表明,样品均具有α相结构且其平均粒度的分布范围窄,Cu单掺杂的纳米Ni(OH)2呈现不规则形态,而Cu/Al复合掺杂的纳米Ni(OH)2呈准球状且具有更大的振实密度。将纳米样品以8%的比例掺入到商业用微米级球形镍中制成混合电极。充放电和循环伏安测试结果表明,Cu/Al复合掺杂纳米Ni(OH)2的电化学性能优于Cu单掺杂的纳米Ni(OH)2的,前者的放电比容量最高达到330mA·h/g(0.2C),比Cu单掺杂样品的高12mA·h/g,比纯球镍电极的高91mA·h/g。此外,Cu/Al复合掺杂纳米样品的质子扩散系数比Cu单掺杂样品的高52.3%。     

表面包覆Co（OH）2和Er（OH）3的球形Ni（OH）2的高温性能

利用化学沉淀法在球形Ni(OH)2表面复合包覆Co(OH)2和Er(OH)3,利用XRD、SEM和恒电流充放电技术测试其结构、表面微观形貌和充放电性能。研究不同包覆量对其常温和高温性能的影响,确定最佳包覆比为1%(质量分数)。循环伏安测试结果表明:包覆Er(OH)3的球形Ni(OH)2可以有效提高镍正极在高温环境下的析氧副反应电位,从而抑制析氧副反应的发生,最终提高镍电极在高温环境下的充电效率和活性物质利用率。     

固液空间比对粘结式Ni(OH)2电极放电行为的影响

采用恒电流充放电法、交流阻抗法、循环伏安法研究了固液空间比对粘结式Ni(OH)2电极放电行为的影响,通过扫描电镜(SEM)观察了电极的表面形貌.结果表明:在单位面积活性物质载量一定的条件下,电极较厚,则活性物质颗粒之间的间隙较多;随着固液空间比的不断下降,Warburg扩散区的扩散速度加快,但电极的充电效率降低,放电容量减少,活性物质利用率减小,电荷转移电阻增大,填充密度增大到一定程度时,液相传质已经不容忽略.     

均相沉淀法制备α—Ni（OH）2及其电化学性能研究

采用均相沉淀法制备了可以在强碱性溶液中稳定存在的A1代α—Ni(OH)2。X射线衍射和扫描电子显微镜测试表明，试样结晶度很高，形貌为细小颗粒的团聚。采用恒流充放电测试方法研究了所制备的α-Ni(OH)2的放电比容量。结果表明，试样的放电比容量较高，可以达到290mAh／g，而且充放电的极化程度小。     

Al与Zn复合取代α-Ni(OH)2的结构和电化学性能

采用络合沉淀、并行低速加料法制备了Al取代和Al与Zn复合取代α Ni(OH) 2 样品 ,研究了其结构、表面形貌和电化学性能。结果表明 :用该种方法制备的α Ni(OH) 2 颗粒呈规则的球形且表面粗糙 ;与Al单独取代α Ni(OH) 2 相比 ,Al与Zn复合取代α Ni(OH) 2 颗粒的球形度和活化性能有所降低 ,放电电位和循环稳定性有所提高。α Ni(OH) 2 的红外光谱、X射线衍射及样品电极的电化学阻抗谱测试结果表明 ,复合添加Al和Zn提高了氢氧化镍的结构稳定性 ,降低了颗粒的微晶尺寸和电极反应的电荷转移电阻     

溶液pH控制合成Ni(OH)_2花状微球

以氢氟酸为溶液中镍离子配位剂,然后加入氨水,调节溶液pH值的同时,作为镍离子补充配位剂,制备了由纳米片花瓣组成的Ni(OH):花状微球.Ni(OH)2花状微球的晶型和微观结构的调控可以简单通过改变溶液pH值来实现.当溶液在7.5≤pH≤8.8范围时,能够得到大量、均匀的Ni(OH)2花状微球.当溶液在7.5≤pH≤8.0范围时,Ni(OH)2微球为a-Hi(OH)2晶型;当溶液在8.0＜pH≤8.8范围时,Ni(OH)2微球为a-Ni(OH)2和β-Ni(OH)2的混合晶型.Ni(OH)2花状微球直径在0.6～1.3μm范围内随溶液pH值的变化而变化.Ni(OH)2花状微球由几十个相互连接的纳米片状花瓣组成.纳米片花瓣厚度约60 nm,长度在80～230 nm之间随溶液pH值的变化而显著变化.     

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。     

电极材料非晶态氢氧化镍的电化学活性

通过快速冷冻沉淀法制备非晶态氢氧化镍粉体，微粒形状不规则，具有较小粒度分布和较大比表面积。经测量，发现其样品粉体拉曼光谱（Raman）峰较多，差热分析（DSC）发现其分解温度较低，为295．18℃，结果分析表明活性较高。将所制备的非晶态Ni（OH）2粉体作为活性物质合成正极材料，并组装成MH—Ni碱性模拟电池，在恒流50mA／g下充电8h，25mA／g下放电，终止电压为1．0V时，其放电工作电压平稳且时间长，放电平台为1．26v。放电比容量可达333．22mAh／g，高于β-Ni（OH）2的理论比容量289mAh／g，循环伏安曲线的测试结果表明，可逆性能较好，在碱性电解液中结构稳定。     

纳米Ni(OH)2的制备及其电化学性能

采用固相法制备了纳米β-Ni(OH)2, 采用Scherrer公式由其中一样品的(100)、 (101)及(110)晶面参数计算得到晶粒尺寸分别为11.1 nm、 3.6 nm和12.1 nm. 采用循环伏安、恒电流充放电等技术对其电化学性能进行了初步研究, 结果表明 纳米Ni(OH)2的活性比较高, 其首次容量达207.9 mA*h*g-1, 第2周期容量即达到最大值240.4 mA*h*g-1, 但其容量衰退较快.     

干燥温度对纳米β-氢氧化镍团聚程度和循环伏安性能的影响

采用沉淀转化法制备出纳米级Ni(OH)2 , 研究了干燥温度对材料团聚程度和电化学循环伏安性能的影响. XRD 和TEM 测试结果表明: 所制备的材料为纳米级β -Ni(OH)2 , 晶粒尺寸在10～100 nm之间. 干燥温度对纳米级Ni(OH)2的团聚程度有较大影响, 并可以在一定程度上控制材料的密度. 循环伏安测试表明: 适当团聚的纳米级Ni(OH)2 比微米级的具有更优越的电化学循环伏安性能, 其质子扩散系数也较大.     

双氧水水热处理泡沫镍制备 Ni(OH) 2 自集流超级电容器电极材料

目的寻找一种简便、价廉、对环境友好的方法制备具有高比容、长寿命的Ni(OH)2自集流超级电容器电极材料。方法采用水热法(15%(质量分数)的H2O2溶液,180℃,24 h)直接在泡沫镍集流体上原位生长Ni(OH)2,并对其形貌、组成以及电化学性能进行研究。结果通过双氧水水热处理,可以在泡沫镍集流体上原位生长出边长400~600nm、厚度约200nm的Ni(OH)2六边形片,此为六方晶的β-Ni(OH)2。该电极材料在2mol/LKOH溶液中的最高比容为2534F/g(扫速1mV/s),且循环1000圈后,比容值仍保持在91%以上(扫速为50mV/s)。结论该制备方法简单价廉,对环境友好,制得的电极材料具有自支撑、自集流的特点,且具有优异的电化学性能和良好的循环稳定性。     

Al代α-Ni（OH）2充电效率的研究

利用LAND充放电测试仪考察了1种新型的镍氢电池正极材料α-Ni(OH)2充电过程中析出O2量的变化，对α—Ni(OH)2的充电效率进行了研究。结果表明Al代α-Ni(OH)2的充电效率高于β-Ni(OH)2。随着合成温度的升高，α—Ni(OH)2的充电效率增加到一定值后趋于稳定。环境温度升高，充电效率增加。电流密度增加，充电效率几乎没有变化，说明α-Ni(OH)2电极的大电流性能很好。     

非晶纳米氢氧化镍电极材料的制备及其控制条件

采用快速冷冻沉淀法制备了非晶态纳米氢氧化镍粉体材料。讨论了反应体系的pH值、温度和表面活性剂等因素对粉体特性的影响。结果表明，当选择表面活性剂为Tween80，反应体系的pH=11-12，T=55℃，反应时间为1h时，所制备的非晶氢氧化镍粉体粒度为30nm左右，形貌近似球形。将样品粉体作为MH-Ni电池正极活性材料，其充电电压低，电化学极化阻抗小，放电平台高（1．258V），且平稳时间较长，放电比容量达349．85mAh／g。     

Ni（OH）2 particles synthesized by high energy ball milling

1 Introduction Ni(OH)2/NiOOH has been used as positive materials in alkaline secondary batteries for more than 100 years[1- 3]. The performance improvement of Ni(OH)2/NiOOH electrode is crucial for the application of these batteries as they are all positi…