复合掺杂Nd（III）和Zn（II）非晶态Ni（OH）2电极活性材料的制备及其表征

以NiSO4、ZnSO4和Nd（NO3）3为原料,采用共沉淀快速冷冻法制备出了复合掺杂稀土Nd（III）和Zn（II）的非晶态氢氧化镍粉体材料。测试发现：样品材料微结构无序性强,结晶水含量较高。将样品材料制备成镍电极并组装成MH—Ni电池,在80mA／g恒电流充电5．5h、40mA／g恒电流放电、终止电压为1．0V的充放电制度下,复合掺杂6％Nd（III）和6％Zn（II）样品材料电池的放电平台为1．2624V,放电比容量为343．12mAh／g,远高于目前应用的B-Ni（OH）2电极活性材料的放电比容量。     

纳米级β-氢氧化镍和氧化镍掺杂Co(OH)2复合电极的电化学性能

通过采用NiC2O4*2H2O和NaOH进行固相反应,制备出10～20 nm的β-Ni(OH)2和20～30 nmNiO粉体,样品按一定的比例掺杂Co(OH)2和石墨粉制备复合电极,研究其电化学性能.结果表明掺杂Co(OH)2的纳米Ni(OH)2和NiO复合电极其电化学性能有明显的改善,其电极结构稳定,充电效率高,开路电位达2.4 V,电极经10 mA/cm2恒电流充电3 h后,以0.9 mA/cm2进行恒流放电,放电时间达到16h以上,放电容量明显增大,放电电位平稳.     

Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)掺杂非晶相Ni(OH)2的结构与电化学性能

采用微乳液快速冷冻沉淀法制备Cu（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）复合掺杂的非晶相氢氧化镍。利用XRD、SEM、EDS、Raman光谱测试分析样品的结构形态,同时将其作为正极活性材料组装成MH—Ni电池,测试其电化学性能。测试结果表明,Cu（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）较好的溶于Ni（OH）2的微结构内部,样品粉体材料微粒均匀,微结构无序性强、缺陷较多。在制备体系采用在55℃、pH=11,搅拌反应2h的工艺条件下,复合掺杂比Fe为3％、Cu为5％（质量分数）所制备样品合成的电极,在80mA／g恒电流充电5h,40mA／g恒电流放电,终止电压为1．0V的充放电制度下,其首次放电比容量达353．82mAh/g,放电平台为1.268V,电极材料结构稳定,循环可逆性良好,表现出较高的电化学活性。     

复合掺杂Nd(Ⅲ)和Zn(Ⅱ)非晶态Ni(OH)_2电极活性材料的制备及其表征

以NiSO_4、ZnSO_4和Nd(NO_3)_3为原料, 采用共沉淀快速冷冻法制备出了复合掺杂稀土Nd(Ⅲ)和Zn(Ⅱ)的非晶态氢氧化镍粉体材料.测试发现:样品材料微结构无序性强,结晶水含量较高.将样品材料制备成镍电极并组装成MH-Ni电池,在80 mA/g恒电流充电5.5 h、40 mA/g恒电流放电、终止电压为1.0 V的充放电制度下,复合掺杂6%Nd(Ⅲ)和6%Zn(Ⅱ)样品材料电池的放电平台为1.262 4 V,放电比容量为343.12 mAh/g,远高于目前应用的β-Ni(OH)_2电极活性材料的放电比容量.     

Al(OH)3掺杂非晶态氢氧化镍的制备及其电化学性能

采用微乳液法合成了Al(OH)3掺杂非晶态Ni(OH)2粉体.研究了温度、pH值和掺杂剂的含量等各种因素对其电化学性能的影响并分析了其作用机理.实验表明样品制备的工艺条件为t=50℃、pH=12、 Al(OH)3掺杂含量为5%时,样品电极容易活化,循环性能较好.采用以100 mA/g恒电流充电4 h,以50 mA/g恒电流放电,终止电压为1.0 V的充放电制度,其比容量达346.1 mA·h/g,放电工作电位平稳于1.24 V.     

Al^（3＋）掺杂α-Ni（OH）2复合CNTs电极材料的高温性能

采用化学共沉淀法制备Al^（3＋）掺杂α-Ni（OH）2粉体,将其复合碳纳米管（CNTs）制成镍电极材料并研究其在高温下的电化学性能。结果表明：以混合CNTs（w=0.5%）的Al掺杂α-Ni（OH）2样品材料为活性物质制成镍电极,由其组装的MH-Ni电池在65℃高温环境下,采用0.2和1.0 C充放电制度的放电比容量分别为391.1和366.4 mAh·g^-1;经40次充放电循环,放电比容量衰减率分别为6.8%、11.98%,表现出较好的高温环境电化学性能。     

掺杂Co(Ⅱ)非晶态Ni(OH)2的制备及其电化学性能

采用微乳液快速共沉淀法制备了掺杂Co非晶态氢氧化镍超细粉体样品材料,对其晶态、结构形貌进行了表征分析,研究了材料合成条件对其充放电等性能的影响,讨论其相应的作用机理,并测定了合成掺杂材料的循环伏安特性.所制材料样品的氧化还原可逆循环性和稳定性好:样品电极在恒流100 mA/g下充电4 h,50 mA/g放电,终止电压为1.0 V时,放电电压稳定于1.240 V,放电比容量达317.75 mAh/g,电化学活性较高.     

（NiO＋CoO）／活性炭超级电容器电极材料的制备及其性能

以表面包覆7％Co（OH）2的球形Ni（OH）2为原料,在450℃热分解得到（NiO＋CoO）粉末,将其与活性炭（AC）按不同质量比混合均匀,得到超级电容器用（NiO＋CoO）／AC复合电极材料。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TG）等方法对样品进行物理性能测试,用循环伏安（Cv）法研究不同配比的（NiO＋CoO）／AC复合电极在6mol／LKOH电解液中的电化学性能,并对复合电极材料模拟电容器与活性炭模拟电容器进行恒流充放电测试。研究结果表明：在6mol／LKOH电解液中,当复合材料中的（NiO＋CoO）质量分数为6％时,所制备的单电极比电容量最大,为240V／g,比纯活性炭电极的比电容（约160F／g）提高50％：复合电极模拟电容器具有较好的可逆性和电化学性能。     

KIO3掺杂聚苯胺电极材料的制备与性能

采用化学法并通过KlO3和盐酸与苯胺复合掺杂合成掺杂态聚苯胺。用红外光谱和扫描电镜对掺杂态聚苯胺进行了结构形态分析。将掺杂态的聚苯胺混合20％的石墨粉体，制成聚合物复合电极，以锌为负极组成电池，在恒电流条件下进行充放电性能的测试，结果表明，电极开路电位达1．8V，以20mA／cm^2恒电流充电，2mA／cm^2恒电流放电，放电工作平台为1．4V，设定终止电压为1．1V时，可持续放电13h，电池容量较大，结构稳定。     

稳定化α—Ni（OH）2电化学性能的研究

为了得到比能量高,晶型稳定的α-Ni(OH)2,使用恒流放电方法,研究了添加剂Al,Co对α-Ni(OH)2电化学性能的影响,实验表明,添加Al的α－Ni(OH)2比容量高于β－Ni(OH)2的理论比容量,Al,Co的添加对αNi(OH)2的比容量和放电电压有影响,Al含量的增加提高了α－Ni(OH)的放电电压,Al含量为20％的α－Ni(OH)2的比容最高。     

NiO/AC非对称超级电容器的研究

通过热处理球形Ni（OH）2得到NiO粉末，将其作为正极与活性炭（AC）负极组装成非对称超级电容器，用恒流充放电测试分析了超级电容器的电容特性。讨论了正负极活性物质比例、充放电电流和热处理时间对超级电容器比电容量、内阻的影响。结果表明：正负极活性物质比为1：3，工作电流密度为200mA／g，当Ni（OH）2的热处理时间为2h，充电电压为1．3V时，超级电容器的双电极比电容量可达71．5F／g。     

Cl-和Al3+复合掺杂α-Ni(OH)2的电化学性能

采用化学反应共沉淀法制备出Cl-和Al3 阴阳离子复合掺杂的α-Ni(OH)2粉体材料。对其进行了微结构表征分析和电化学性能测试,结果表明:样品材料具有较多的微结构缺陷,用作MH-Ni电池的正极活性材料时,在充放电过程中电化学阻抗较小、质子迁移能力强。电池在以80 mA/g恒电流充电5 h,40 mA/g恒电流放电,终止电压为1.0 V的充放电制度下,其放电比容量达344.3 mAh/g,且放电工作电压稳定,循环可逆性较好,表现出较高的电化学活性。     

溶胶-凝胶法所制LiCoPO_4及其掺碳材料的电化学性能

采用溶胶-凝胶法制备了LiCoPO4,并对LiCoPO4进行了掺碳改性研究。实验结果表明：n（Li）∶n（Co）=1.5∶16,50℃下煅烧8 h所得样品性能最佳。在0.1C倍率下,样品的首次充电比容量为135.17 mAh·g^-1,首次放电比容量是113.9 mAh·g^-1,其电化学性能较好。合成掺碳15%的LiCoPO4/C复合材料,在0.1C条件下放电比容量达到121.2 mAh·g^-1,相比纯相LiCoPO4 113.9 mAh·g^-1有很大提高。在1C倍率下复合材料的放电比容量是103.5 mAh·g^-1,相比纯相85.4 mAh·g^-1提高很多,20次循环后复合材料还保持有62.3 mAh·g^-1的放电比容量。碳掺杂不仅提高了材料的电导率,还提高了材料的电化学性能。     

活性炭比表面积对双电层电容特性的影响

用KOH活化活性炭作为电极材料制作双电层电容器,用接触角测定其润湿性,用恒流充放电、循环伏安等方法研究活性炭的电化学性能。结果显示,炭膜浸润时间最短约为90min,双电层电容器的比电容随比表面积增加而增大。比表面积为1932m^2·g^-1的炭样在1mol·L^-1的H2SO4电解~（677mA·g^-1）中充放电最大比电容为167F·g^-1。     

锌对Li（Ni_（1/3）Co_（1/3）Mn_（1/3））O_2电极首次脱锂过程电化学性能的影响

共沉积法制备不同含锌量的锂离子电池正极材料Li（Ni1/3Co1/3Mn1/3）O2.采用交流阻抗谱分析该正极材料在首次脱锂过程中的电化学特性以及锌对电极阻抗和锂离子扩散系数的影响.电极阻抗图谱分析结果表明：3.7～4.4V为电极发生电化学反应的电位区间;锌减小了电极材料的SEI膜阻抗和电荷转移阻抗;少量固溶锌提高了锂离子在材料固相中的扩散能力.     

硫氰酸铵-氯化钠-溴化十六烷基吡啶翁-水体系浮选分离锌（Ⅱ）

由实验得知，在水溶液中zn（Ⅱ）与硫氰酸铵、溴化十六烷基吡啶生成不溶于水的三元缔合物，在少量氯化钠存在下，此三元缔合物沉淀于水相上层并与水分成界面清晰的两相，分相过程中Zn（Ⅱ）被定量浮选．实现了Zn（Ⅱ）与Fe（Ⅱ）、舢（Ⅲ）、Co（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Mn（Ⅲ）等离子的分离，是一种无毒且更为简便、经济、快速的分离方法．     

富镁Mg_（70）（Ni_3RE）_（30）非晶合金的玻璃形成能力研究

玻璃形成能力（GFA）是判断合金非晶态结构形成的重要指标。利用甩带快冷技术制备了Mg70（Ni3RE）30（RE=La、Ce、Pr、Nd、Y）非晶合金条带（宽5 mm,厚0.2 mm）,通过差示扫描量热技术（DSC）表征了合金条带的非晶结构转变及其热稳定性。从原子尺度,对合金的原子尺寸参数（δ）、电负性差（Δx）以及原子结构参数（λ）进行了计算和分析。实验数据和理论分析结果表明：RE=Pr时,相应合金的玻璃形成能力最大,RE=Y的最小,其大小次序为：Mg70（Ni3Pr）30〉Mg70（Ni3la）30〉Mg70（Ni3Ce）30〉Mg70（Ni3Nd）30〉Mg70（Ni3Y）30,影响Mg70（Ni3RE）30非晶合金玻璃形成能力的主要因素是电负性差,原子尺寸参数和原子结构参数的作用次之。     

Li_(1.1)Ni_(1/3)CO_(1/3)Mn_(1/3)O_2正极材料的制备与性能研究

以Li2CO3、Ni CO32Ni OH24H2O、Co CO3H2O和Mn CO3为原料,采用高温固相法,制备了Li1.1Ni1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料.通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的结构和形貌进行了表征,并采用恒电流充放电测试系统对该材料的电化学性能进行测试.结果表明:第2次球磨时加锂盐合成的Li1.1Ni1/3Co1/3Mn1/3O2样品结构完整,为-Na Fe O2型二维层状结构,属于R-3m空间群,且该样品的阳离子混排程度较低,颗粒大小比较均匀.该样品在0.1 C放电倍率和2.4~4.6 V电压范围的首次放电比容量为182.7 m Ah/g,循环57次后,容量的仍高达保持率为95.1%,表现出良好的循环性能.     

β-Ni(OH)2/C混合超级电容的电极行为

分别利用β-Ni(OH)2和活性炭为正、负极活性物质，通过循环伏安和双电极恒流充放电测试考察了镍正极与碳负极组合成混合超级电容电极在KOH电解液中的电极行为，结果表明，镍正极的法拉第电化学反应过程和碳负极非法拉第双电层过程可以很好的结合起来，体现出超级电容的充放特性，对于碳电极对，由于正极容量的限制，使得工作电压仅为1V左右，双电极比容量为39．6F/g，而镍正极／碳负极组合工作电压可高达1．5V，双电极比容量能达到90．7F/g，在相同电流下进行放电，镍／碳电极对功率密度可达到碳电极对的2－3倍，能量密度可高达10倍。     

Li_(1.52)Ni_(0.30)Mn_(0.78)Co_(0.06)O_(2.00)正极材料的电化学性能

以Li2CO3、Ni(CH3COO)2·2H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O、Co(CH3COO)2·4H2O和Na2CO3为原料,通过直接沉淀法制备了具有α-NaFeO2型层状结构的微米Li1.52Ni0.30Mn0.78Co0.06O2.00正极材料.通过X射线衍射、扫描电镜、恒电流充放电、交流阻抗、循环伏安法等方法研究了样品的结构和电化学性能.结果表明:充电截止电压4.6V时样品的充放电性能最佳.在电流200 mAh·g-1时,该样品第1循环和第40循环的放电容量分别为150.2 mAh·g-1、155.0 mAh·g-1;样品的电化学反应受电荷传递阻抗和和Li+扩散的共同控制.