纳米β-Ni(OH)2掺杂Al(OH)3和Co(OH)2的电化学性能

在一定温度下,采用NiC2O4·2H2O和NaOH进行固相反应,制备出纳米级β Ni(OH)2粉末。样品按一定比例掺杂Al(OH)3和Co(OH)2制备复合电极,详细讨论Al(OH)3和Co(OH)2含量对掺杂复合电极电化学性能的影响。同时,利用XRD法研究了复合电极充放电前后的结构形态变化。结果表明,β Ni(OH)2纳米粉体加入含量5%的Al(OH)3、10%的Co(OH)2和10%的镍粉,并以泡沫镍为集流体在10MPa压力下压制出镍正极材料,其掺杂粉体的振实密度大于1.35g/cm3,结构稳定,开路电位达0.768V,电极以25mA/cm2电流充电,以4mA/cm2放电,终止电位为0.2V(相对于HgO/Hg电极)时,放电时间高于8.67h,电极放电电位平稳,容量较大,活性明显增强。     

掺杂纳米α-Ni(OH)2的制备及性能

采用微乳液法合成了掺杂Fe(OH)3的纳米α-Ni(OH)2粉体,利用XRD和TEM对样品粉体的结构、形态进行表征.对样品电极进行充放电性能和循环伏安特性测试.结果发现:所合成的样品粉体结构稳定,循环可逆性好.样品电极以10 mA/cm2恒电流充电4 h,以0.1 C放电,终止电压为1.0 V时,工作电压平稳于1.232 V,首次放电比容量364 mAh/g.     

覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x的制备、结构与电化学性能

采用化学沉淀法制备了覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x电极材料,并用XRD、SEM和粒度分布仪研究了材料的晶体结构、表观形貌和粒度分布,以恒流充放电实验测试了以其为正极活性物质组装的MH/Ni试验电池的充放电性能.结果表明:覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x样品具有α-Ni(OH)2型晶体结构,采用覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x电极材料制备的MH/Ni试验电池的最高放电比容量为424.53 mAh/g,600次循环后的放电比容量(395.24 mAh/g)仍为其最高放电比容量的93.1%.     

正极材料α-Ni(OH)2的研究进展

α-Ni(OH)2与球形β-Ni(OH)2相比,具有电化学容量高、活性物质利用率高、循环可逆性好、可使活性物质中的Ni含量降低约30%等优点,具有环境、经济和社会意义.采用掺杂技术制备出的双氢氧化合物(LDH)具有与α-Ni(OH)2相同的结构和特性,并且稳定性好,可作为电极材料使用.综述了国内外近年来LDH的制备方法、结构及性能方面的研究进展.     

掺杂α-Ni(OH)2制备及其电化学性能研究

α-Ni(OH)2具有较高的比容量。采用掺杂技术制备得到的样品具有与α-Ni(OH)2相同的结构和特征,放电比容量达到315m Ah/g,纯N i(OH)2比容量达到420m Ah/g,且所得样品以0.3C循环100次容量保持92%左右,适宜于作为碱性蓄电池的活性物质。     

Al掺杂量对纳米Ni(OH)_2结构及电化学性能影响

采用微乳液法制备Al掺杂纳米Ni(OH)2粉体,并对其结构及电化学性能进行X射线衍射光谱法(XRD)、透射电子显微镜法(TEM)、选区电子衍射(SAED)、合金表面元素组成分布(EDAX)分析及充放电性能测试。研究结果表明:随着Al掺杂含量的提高,纳米Ni(OH)2粉体由β-Ni(OH)2逐步转变为α-Ni(OH)2,其形貌由细针状逐渐转变为球形颗粒后向不规则块片状转变。随着Al含量增加,样品的放电比容量先下降后上升再下降。当Al含量为15%时,所制备的粉体为球形纳米α-Ni(OH)2,其放电比容量高达302.25 mAh/g,且放电平台高,充电电压较低。     

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。     

球形Ni(OH)2表面覆钴及其性能

为了提高球形Ni(OH)2的电化学性能,在球形Ni(OH)2表面喷涂钴盐溶液,通过烘干、碱化等工序后得到的覆钴球形Ni(OH)2,对它进行了XRD、粉末微电极循环伏安模拟充放电实验,并制备成样品电池进行测试.包覆3.0%钴的材料导电性好,振实密度为2.05g/ml,制成的电极1 C放电比容量为260 mAh/g,10 C放电比容量为228 mAh/g.     

MH-Ni电池用b-Ni(OH)_2的表征和综合评价

介绍了表征MH-Ni电池用β-Ni(OH)2的X射线衍射(XRD)方法。利用这些方法测试和分析不同来源的β-Ni(OH)2样品。结果表明:不同制备方法和不同工艺所得β-Ni(OH)2的晶粒形状、大小和层错几率明显不同;初始β-Ni(OH)2的微结构参数与充放电性能有一定的对应关系;初始β-Ni(OH)2的微结构参数在充放电过程以及循环过程都发生变化,这种变化的进程还受充放电条件和循环条件的影响。阐明了综合评价β-Ni(OH)2的必要性和重要性,最后提出综合评价β-Ni(OH)2的宏观参数和微观参数。     

不同镍盐合成的球形β-Ni(OH)2结构变化规律--充放电过程中的特性

采用均匀络合共沉淀法,利用不同的镍盐合成出了球形β-Ni(OH)2,并首次研究了不同镍盐合成出的球形β-Ni(OH)2电化学性能的差异及存在这些差异的原因.通过对其充放电特性及循环伏安特性的研究,发现由不同镍盐合成的Ni(OH)2其电化学性能有较大差别,用NiSO4制得的Ni(OH)2放电比容量较高,循环寿命较好,平台电位也高于用Ni(NO3)2合成的Ni(OH)2.分别对其原粉和放电中、后期样品进行X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外(FTIR)图谱分析,并对存在差别的原因进行了理论分析.     

覆钴Ni(OH)2电极在充放电循环过程中的结构变化

β-Ni(OH)2在高倍率充电或过充电时容易转化为γ-NiOOH,引起电极膨胀、变形,从而影响电池的性能和寿命.在β-Ni(OH)2微粒表面化学覆钴后能改善电极的性能,通过X射线衍射(XRD)研究发现,化学覆钴后的β-Ni(OH)2电极在充放电循环过程中其γ-NiOOH的产生能得到明显抑制;扫描电子显微镜(SEM)测试发现充放电循环后β-Ni(OH)2微粒的粉化明显减少.     

复合掺杂纳米α-Ni(OH)2的制备与性能

采用微乳液法合成了铝、钴复合掺杂纳米Ni(OH)2粉体,并对其进行XRD、TEM、IR分析,结果表明:样品为α态的Ni(OH)2,平均粒径为40nm左右,同时发现样品的晶层间存在结晶水.将所制备的样品按一定比例与石墨、乙炔黑和镍粉混合均匀,以泡沫镍为集流体制成镍正极材料,并以贮氢合金片为负极进行电化学性能测试,结果表明:其比容量高达327.9 mAh/g,放电性能稳定,循环可逆性良好.     

掺杂α-Ni(OH)2的电化学性能研究

氢氧化镍是碱性蓄电池的正极活性物质 ,为了改善镍系列电池的性能 ,对掺杂α Ni(OH ) 2 的合成工艺和电极的电化学性能进行了研究。将氢氧化镍制成镍正极 ,与贮氢负极制成MH Ni电池 ,通过与其它几种球型氢氧化镍在 0 .2C、1C率放电性能的比较 ,讨论了此材料的优势。结果表明此掺杂α Ni(OH ) 2 具有较高的放电平台 ,且放电曲线非常平坦 ,非常适合作为动力电池材料     

覆钴型氢氧化镍的结构及电化学性能

采用化学沉淀法制备了不同覆钴量的铝掺杂氢氧化镍[覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x]电极材料,并用X射线衍射光谱法(XRD)和粒度分布仪表征了其晶体结构和粒度分布,用恒流充放电实验测试了以其为正极活性物质组装成MH-Ni试验电池的充放电性能.结果表明:覆Co(Ⅱ)-Ni/Al(OH)x样品具有α-Ni(OH)2型的晶体结构,覆钻量为2%～5%的Ni/Al(OH),具有最佳的充放电性能和较高的放电容量保持率.     

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.     

纳米β-[Ni0.95Co0.02Zn0.03(OH)2]的合成和电化学性能

乙酰丙酮配位共沉淀法合成纳米β-[Ni0.95Co002Zn0.03(OH)2]、纳米β-[Ni0.95Co0.05(OH)2]、纳米β-Ni(OH)2.采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)等对其组成、结构、形态进行表征,同时测定样品的电化学性能,并与球型微米β-[Ni0.95Co0.02Zn0.03(OH)2]比较,结果表明,纳米β-[Ni0.95Co0.02Zn0.03(OH)2]的放电比容量有所提高,大倍率放电性能较好,充放电可逆性也有所改善.     

锌镍电池及其α-Ni(OH)_2正极材料的研究

综述了化学均相沉淀法合成α-Ni(OH)_2的方法,在适宜的温度、p H值、镍盐浓度及添加相关的活性剂下能够得到容量高、电压大、循环性能好的α-Ni(OH)_2材料。另外,通过掺杂不同的金属盐来改变其性能,并添加Zn盐、Al盐、Mn盐、铁盐、稀土金属盐等化合物,改良α-Ni(OH)_2结构。其中掺杂Al盐得到的α-Ni(OH)_2性能最好。综述了化学沉淀法以外的一些其它合成α-Ni(OH)_2的方法。     

nAl:nNi值对掺Al α-Ni(OH)2结构及性能的影响

在不同nAlnNi(摩尔比)条件下,采用化学共沉淀法合成制备了掺Al α-Ni(OH)2,对其进行了X射线衍射表征和扫描电镜、比表面积及电性能等分析测试.结果表明,掺Al α-Ni(OH)2的晶格参数(d003)、比表面积、粒径均随着nAlnNi的增加而减小;nAlnNi增至20%时,制品呈现出单一的α-Ni(OH)2结构;晶格参数(d003)小、结晶规整有序的α-Ni(OH)2具有很高的放电容量(0.2 C放电容量为350 mAh·g-1)及稳定的电化学循环性能.     

C/纳米[Ni0.96Co0.04(OH)2-C]混合超级电容器

以纳米Ni0.96Co0.04(OH)2-C复合材料[Ni0.96Co0.04(OH)2(90%)+FJC(10%)]为正极,活性炭为负极,KOH水溶液为电解液组成混合超级电容器.其工作电压为0.75～1.5 V;适合的充电方法是恒流恒压充电;具有快速充电、高倍率放电和循环性良好的特点.8min可充满80%容量,2 200W/kg(以正、负极活性物总质量计算)放电时,比能量达23.2Wh/kg.     

β-Ni(OH)2的制备及电化学性能

用低热固相反应法制备-βNi(OH)2样品,用XRD和SEM研究了样品的晶体结构和表面形貌;采用恒流充放电和循环伏安测试研究了样品的电化学性能,结果表明:低热固相反应法合成的-βNi(OH)2样品比化学沉淀法制备的样品可逆性好,放电比容量更大(最高分别为266 mAh/g和236 mAh/g),放电电压平台更高。