包覆Co(OH)2和CoOOH的球形Ni(OH)2电极性能研究

球形Ni(OH)2表面改性可以有效地改善MH-Ni电池的性能。主要研究了球形Ni(OH)2表面包覆Co(OH)2和CoOOH以及它们的电极性能。实验结果证明,包覆Co(OH)2虽然容量比较高,活化快,但振实密度较小。而包覆CoOOH的球形Ni(OH)2不但振实密度高,而且制成的电极具有放电电压高,比容量高,活化次数少等优点。     

纳米Ni(OH)_2的质子扩散行为研究

用沉淀转化法制备了纳米Ｎｉ（ＯＨ）２ 超微粉,ＸＲＤ谱图显示为β（Ⅱ）相,用Ｓｃｈｅｒｒｅｒ公式估算的粒径大小为２０ｎｍ 。将Ｎｉ（ＯＨ）２ 超微粉与微米级的球形Ｎｉ（ＯＨ）２ 对照,分别作为活性物质涂填进泡沫镍基体中制成电极,研究了充放电性能,发现纳米Ｎｉ（ＯＨ）２ 微粉放电比容量要高于球形Ｎｉ（ＯＨ）２ ,而且放电电位高,充电电位低,说明纳米Ｎｉ（ＯＨ）２ 填充的电极有较小的极化。另外,采用粉末微电极技术测定了两种Ｎｉ（ＯＨ）２ 活性物质的质子扩散系数：纳米Ｎｉ（ＯＨ）２ 为１．１×１０－ １０ ｃｍ ２ ／ｓ,球形Ｎｉ（ＯＨ）２ 为３．５×１０－ １１ ｃｍ ２／ｓ。探讨了其质子扩散行为差异的原因,纳米Ｎｉ（ＯＨ）２ 的粒径小,有更大的比表面积,可以增加与电解质溶液的接触,而且纳米微粒可减小质子在固相中的扩散距离,从而提高了其质子扩散性能。     

镍粉对Ni(OH)2电极电化学行为的影响

利用恒电流充放电、循环伏安法研究了过量镍粉对Ni（OH）2电极电化学行为的影响,并用X射线衍射分析了放电后镍粉结构的变化。结果表明：电极中的镍粉在碱性电解液中会氧化成活性物质β—Ni（OH）2,从而对放电容量作出贡献,同时因氧化使导电性降低而影响Ni（OH）2的放电效率。利用镍粉作空白试验对照,将电极在第4～6周期的放电容量扣除镍粉的贡献可尽量准确地测定Ni（OH）2的放电容量。     

微包覆Co，Zn和Ni对球形Ni(OH)2性质的影响

给出了不需用PbCl2活化,采用连续化方式在球形Ni(OH)2上微包覆钴、镍和锌的工艺条件,以及球形Ni(OH)2在镀钴、镍和锌后对其充放电性能的影响。结果表明,在球形Ni(OH)2表面上包覆钴、镍和锌的过程中伴随着析氢反应,形成了多孔包覆层,降低了其堆积密度。使用包覆Ni(OH)2制备电极,可提高电极中Ni(OH)2的利用率以及电极充放电性能。     

Y取代的Ni(OH)2的电化学性能

使用共沉淀法制备了MH/Ni电池正极活性物质Y取代的Ni(OH)2.用ICP、XRD对样品的组成、结构进行了分析,发现,n(Ni):n(Y)=5:1,晶型为α型.充放电测试结果显示,样品在高温(50℃和60℃)下具有良好的循环性能和大电流放电性能.在50℃和60 ℃时,以1 000 mA/g充电、500 mA/g放电,样品的首次放电比容量分别为247 mAh/g和250mAh/g,循环100次后,容量保持率为84.8%和67.8%;以2 500 mA/g放电时,样品在50℃和60℃时的放电比容量仍有215 mAh/g和206 mAh/g.     

掺钇球形Ni(OH)2的合成及高温性能研究

通过络合沉淀的方法制得了含钇的球形Ni(OH)2,研究了掺杂Y3 后的球形Ni(OH)2在不同温度下的充放电性能.试验结果表明:常温下含钇的球形Ni(OH)2的放电比容量比普通球形Ni(OH)2稍低,但随着温度的升高,它的放电比容量要比普通球形Ni(OH)2高很多,一般在25%以上.掺杂钇提高了球形Ni(OH)2的高温性能.     

化学镀钴Ni(OH)2电极的电化学行为

以化学镀钴前后的Ni(OH)2粉末为活性材料,以泡沫镍为基体,制得Ni(OH)2电极.采用循环伏安法(CV)研究了这两种电极的电化学行为,测定了H+在Ni(OH)2电极中的扩散系数.     

球形Ni(OH)2的微结构与电化学性能的关系

利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术研究了球形Ni(OH)2的微结构特征,并利用统计方法讨论了微结构与电性能的关系。研究表明,球形Ni(OH)2的片层状、纺锤状表面微观形貌反映出比粒状表面更好的结晶程度和更大的晶粒度,并具有相对更高的放电容量,而球粒内部皆为放射状组合的片状结构;球形Ni(OH)2的放电比容量与其晶格常数c、(101)面衍射峰半高宽FWHM101有一定的正相关性,而与(001)面半高宽FWHM001有明显的负相关性,这说明〈001〉方向的晶粒度越大,放电比容量越大,与表面形貌对放电容量的影响规律相一致。     

球形Ni(OH)2XRD线谱与制备工艺的关系

研究了球形Ni(OH) 2 XRD线谱的变化对提高MH /Ni电池容量的影响。实验表明Ni(OH) 2 在制备过程中随结晶粒度的变化 ,其XRD线谱呈不同程度的选择性宽化 ,这又与反应的 pH值、氨镍比、温度、搅拌效果和添加剂有重要关系。要制备高活性球形氢氧化镍 ,必须综合考虑以上因素。     

碳纤维微盘电极上Ni(OH)2的电化学性能

研究了以碳纤维微盘电极为基底、用电化学沉积法制备的Ni(OH)2的电化学性质,测定了在碳纤维微盘电极以及Pt微盘电极上形成的Ni(OH)2的部分电化学参数。结果表明:碳纤维材料具有稳定Ni(Ⅳ)存在的作用,使Ni(Ⅲ)较易转变为Ni(Ⅳ),并能减小析氧反应对Ni(OH)2电极充电性能的影响;在碳纤维基底材料上沉积的Ni(OH)2的质子扩散系数和交换电流密度均大于以Pt为基底材料沉积形成的Ni(OH)2的。Ni(OH)2的电化学性质不仅与其自身有关,还与基底材料的特性有着密切的关系。     

氢氧化镍和粘结式氢氧化镍电极

在pH值8—11,添加钴和钡,采用一次阶梯烘干,可以制得高活性、高堆积密度的Ni(OH)_2。胶体石墨和乙炔黑为3:1作导电材料,2％的CMC(3％)和6.86％的PTFE(60％)作粘结剂,添加CoO或Co(Ac)_2可以制得柔性很好的高体积比容量粘结式镍电极。TG—DTA给出Ni(OH)_2的烘干温度不得高于170℃。XRD证实高活性Ni(OH)_2有晶格缺陷。IR证实了Ni(OH)_2的同质多晶现象。SEM观察到Ni(OH)_2的球形、类球形和无定形外貌。     

非晶纳米氢氧化镍电极材料的研究

介绍了非晶纳米Ni(OH)2材料的制备方法以及用XRD、TEM和SAD3种方法研究了这种电极材料的结构特性;报导了非晶纳米Ni(OH)2电极的制备方法及其电化学性能测试方法。实验结果表明,非晶纳米Ni(OH)2电极具有容量大、放电电压高等优点,是一种高效的电极材料。     

Al~(3 )、Zn~(2 )替代镍离子的纳米氢氧化镍电极材料

提出了多离子不同位置替代镍离子(利用晶格畸变互补性)来制备氢氧化镍电极材料的方法,并对Al3 、Zn2 的替代量、阴离子种类、活性剂的种类和反应温度进行了正交试验,得出了最佳的Al3 、Zn2 替代纳米氢氧化镍的制备工艺,获得电化学容量达316 mAh/g的电极材料。通过晶格常数分析,证实了晶格畸变互补性。     

Al3+、Zn2+替代镍离子纳米氢氧化镍电极材料

提出了多离子不同位置替代镍离子(利用晶格畸变互补性)来制备氢氧化镍电极材料的方法,并对AP+、Zn2+的替代量、阴离子种类、活性剂的种类和反应温度进行了正交试验,得出了最佳的Al3+、Zn2+替代纳米氢氧化镍的制备工艺,获得电化学容量达316mAh/g的电极材料.通过晶格常数分析,证实了晶格畸变互补性.     

覆钴层晶型对球形Ni(OH)2电化学性能的影响

现代科技的发展要求蓄电池具有快速充放能力 ,镍电极活性材料Ni(OH) 2 的表面改性可以有效改善MH Ni电池的大电流充放电性能。利用积分进料工艺控制反应参数 ,在球形Ni(OH) 2 的表面包覆了不同晶型钴的化合物 ,并研究了包覆层化合物的晶型对样品电化学性能的影响。研究结果表明 ,与 β相Co(OH) 2 包覆层相比 ,α相Co(OH ) 2 包覆层的晶粒细小 ,结晶度较差 ,活化速度较快 ,活化程度也比较完全 ,能够更有效地提高活性材料的电化学性能。     

阴离子杂质对Ni(OH)2电极性能的影响

利用恒电流充放电和循环伏安测量技术,研究了电解液中添加F-、Cl-、Br-、CO23-、SO42-等阴离子对氢氧化镍电极电化学性能的影响.结果表明:加入适量的Br-、SO42-能大幅度提高镍电极的还原电位和可逆性.     

氢氧化镍的物理和电化学性能

Ni(OH)_2广泛应用于MH/Ni电池的泡涑式正极中,其本身的物理性能直接影响着电极的电化学性能。本文采用扫描电镜、粒度和比表面分析、X—Ray衍射分析、差热分析等方法,研究了Ni(OH)_2的形貌,粒度和比表面,晶型和晶体结构,热分解温度等与其电化学性能的关系,结果表明,电化学性能优异的M(OH)_2粉必定球形度好,晶粒细小,晶体结构不稳定,整体有序而局部缺陷。     

水热法制备Ni(OH)2及其超级电容性能

采用水热法制备了Ni(OH)2,X射线衍射光谱(XRD)测试表明样品为β-Ni(OH)2.通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗对其超级电容性能进行了研究.结果表明:β-Ni(OH)2具有典型的法拉第准电容特性,当pH=12,水热反应温度为180℃时,Ni(OH)2具有最大比容量303.7 F·g-1,其电极电阻(RE)为0.1 Ω,且经多次循环后表现出良好的循环稳定性能.