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。     

泡沫镍的制备工艺及性能参数

介绍了泡沫镍的制备方法及性能参数；论述了电沉积制备泡沫镍的方法和泡沫镍本身性能对电池性能的影响，泡沫镍的性能直接关系到电极制造的工艺，成本及工业化生产的可靠性，连续化带状泡沫镍生产是我国电池行业未来发展的趋势。     

纤维镍电极与泡沫镍电极的比较

制作刮浆式纤维镍电极和泡沫镍电极 ,并比较它们在不同倍率下的充放电性能 ,结果表明 :①对刮浆工艺 ,纤维镍基底不如泡沫镍基底容易填充活性物质 ,但纤维镍电极在各倍率下的充电电压较低 ,放电电压较高 ,电极中活性物质的利用率较高 ,因而电极的体积比容量也比较高 ;②刮浆式纤维镍电极的大电流充放电性能比刮浆式泡沫镍电极好。     

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.     

5Ah D 型镉镍电池的研究与开发

采用泡沫式镍电极和拉浆式镉电极研究开发了５ＡｈＤ型镉镍电池。通过对镍电极的改良，提高了氢氧化镍的利用率，加入适量的Ｃｄ化合物，提高了Ｏ２的析出过电位并起到反极物质的作用，镍电极的比容量超过５００ｍＡｈ／ｃｍ３，依次确定了泡沫镍电极的最适宜配比。在泡沫镍电极结构方面，针对国产泡沫镍基体在厚度、孔径、面密度等方面的不均匀性，设计了分段式多极耳结构，该结构克服了电极生产中加工变形大，电极成品率低的缺点，使材料利用率显著提高。该结构与一体式结构的电极所产生的电池相比较，在内阻上无明显差别。根据以上介绍的镍电极配比和电极结构，对正负极板的容量、尺寸匹配进行了设计，并得出最佳工艺参数。通过测试，电池具有优良的综合性能，已成功应用于电动自行车。     

高容量泡沫式镍电极的研制

本文介绍了一种高容量泡沫式镍电极,确定了电极的工艺参数,考察了由其作为正极的圆柱密封氢镍电池的性能。     

MH/Ni电池用泡沫式镍正极的进展

本文综述了近几年来有关Ni(OH)_2的制备、物理和化学性质以及对Ni(OH)_2电极活性有重要影响的添加剂方面的研究与应用的新进展,介绍了泡沫式镍电极的制备方法,探讨了获得高性能泡沫镍电极的工艺途径,指出当前我国泡沫镍电极产业化过程中存在的一些问题,并就泡沫镍及其电极的未来发展提出了一些看法。     

锌镍电池研究

针对锌镍电池容量下降快、循环寿命短等问题,进行了较为全面的研究和试验。探索了作为负极主要活性物质之一锌酸钙的几种不同制造工艺;并对不同工艺制造出的锌酸钙、锌酸钙不同的添加量对锌镍电池寿命的影响进行了循环伏安曲线测试和参数选择试验;同时还开展了几种不同隔膜对锌镍电池性能影响的对比试验;测试了试验电池的温度特性、功率特性、寿命等性能。并在此基础上,优选出锌酸钙的制备工艺、添加量、合适的隔膜以及适用于锌镍电池的镍电极材料、工艺,设计、开发出了比能量为80Wh/kg、循环寿命大于300周期的锌镍电池组。     

泡沫镍的性能参数

８０年代末新开发的泡沫式电极在Ｃｄ－Ｎｉ电池和ＭＨ－Ｎｉ电池上已成功地得到了应用，大大提高了电池的比容量和比能量。在七、八年的时间内ＡＡ电池的容量从０．５Ａｈ提高到０．９Ａｈ。本文主要就泡沫镍本身性能对Ｃｄ－Ｎｉ和ＭＨ－Ｎｉ电池正负极和电池性能的影响进行了论述，包括泡沫镍厚度，单位面积的重量，平均孔径、孔径的均匀性、孔率、抗拉强度、反复弯曲性能、可焊性和外观。泡沫镍的这些性能直接关系到电极制造的工艺、成本及工业化生产的可靠性     

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     

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。     

泡沫镍镀钴提高镍正极性能

研究了泡沫镍基体电镀钴对镍正极的放电容量尤其是大电流放电性能的影响,结果表明:泡沫镍基体的镀钴层能改善基板与活性物质间的导电网络,减小活性物质与基体间的接触电阻,提高镍正极的大电流放电性能和快充快放性能.     

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。     

预先电沉积ZnO/Zn(OH)2对烧结镍电极的影响

在烧结镍基体表面,预先电沉积一层ZnO/Zn(OH)2薄膜,然后通过电化浸渍制得镍电极,研究了预先电沉积ZnO/Zn(OH)2对烧结镍电极的影响.实验结果表明:与普通烧结镍电极相比,预先电沉积ZnO/Zn(OH)2,改善了烧结镍电极的大电流充放电性能和循环性能,增加了电极的可逆性,提高了电极的充电接受能力,同时减少了电极循环过程中的掉粉量和电极膨胀率,且当ZnO/Zn(OH)2的预先电沉积量为b%时,烧结镍电极的电极性能处于最佳.     

钴及其化合物对镍电极放电容量和循环寿命的影响

研究了钴及几种钴化合物对泡沫式镍电极电化学性能的影响。实验表明 ,钴及钴化合物添加剂能明显提高镍电极的放电比容量和 1C循环寿命 ,其中添加金属钴粉能使镍电极在大电流充放电循环中保持较好的容量稳定性。添加乙酸钴镍电极 1C循环容量最高并具有好的循环稳定性。钴添加剂的作用主要是因为镍电极在充电活化时不可逆地形成导电性能良好的CoOOH ,增加了镍电极的导电性     

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。     

影响MH/Ni电池正极放电容量的因素

综述了影响MH/Ni电池正极放电容量的各种因素,如集流体、电解液、隔膜、活性物质、添加剂、导电剂、粘结剂、成型压力、化成工艺等.各种因素中,正极性能好坏的决定因素是氢氧化镍的性质.现已普遍采用高活性的球形氢氧化镍;其次是添加剂,钴、稀土、锌、锰等元素的合理添加,能够有效提高氢氧化镍比容量,增大电极反应的可逆性和电池的其它性能,其中钴元素的掺杂方式对正极放电容量的影响极大.此外,集流体、隔膜、导电剂、粘结剂、制片工艺和化成制度也影响MH/Ni电池正极的放电容量.     

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     

发泡镍作为Li/SOCl2电池正极集流体的研究

探讨了发泡镍作为高倍率Li/SOCl2电池正极集流体的应用工艺。通过测试发泡镍的模拟电池和实验电池,发现ER1607055实验电池的10 A放电容量是传统电极电池的2.53倍。使用发泡镍可降低电极的极化,改善电池的大电流放电性能。