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.     

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。     

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.     

钴离子注入对镍电极性能的影响

用控制电流暂态技术研究碱性镍电极上Ni(OH)_2/NiOOH电对的电化学反应,讨论了充、放电电流对电极性能的影响.用离子注入技术将钴引入镍电极表面层中以提高其充电效率.所得结果表明;钴的注入直接影响该电极表面气体的析出反应,同时使转化为NiOOH的Ni(OH)_2量有所增加.     

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.     

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     

掺杂金属离子的氢氧化镍的电化学性能

通过共沉淀结合水热处理法,合成了不同金属离子(Ar+、Zn2+)掺杂的正极材料氢氧化镍[Ni(OH)2].用XRD测试分析样品的结构,用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗等测试研究样品的电化学性能.单独掺杂Zn2+,得到以β-Ni(OH)2结构为主的电极材料;单独掺杂Al3+或共同掺杂Ar+和Zn2,可以获得α-Ni(OH)2的结构.共同掺杂Al3+和Zn2+的Ni(OH)2,循环稳定性好,单个镍原子交换的电子数多,最大为1.93个,且电荷转移和质子扩散阻力小.     

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。     

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。     

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。     

纳米β-Ni(OH)2复合LiOH和Co(OH)2的电化学性能

一定温度下,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LiOH和Co(OH)2制备复合电极,讨论LiOH和Co(OH)2含量对掺杂复合电极电化学性能的影响.结果表明:β-Ni(OH)2纳米粉体加入含量10%的LiOH、10%的Co(OH)2和5%的镍粉、5%的乙炔黑,并以泡沫镍为集流体在6 MPa压力下压制出镍正极材料,其结构稳定.电极以380 mA/g电流充电,76 mA/g放电,终止电压为0.6 V时,比容量达280 mAh/g,放电电位平稳,活性明显增强.     

Lu2O3和Er2O3对Ni(OH)2正极高温性能的影响

通过在金属氢化物镍蓄电池Ni(OH)2正极活性物质中分别机械添加不同含量的Er2O3和Lu2O3,研究了这两种稀土氧化物对Ni(OH)2正极高温性能的影响.充放电实验表明,添加不同量的稀土氧化物都会不同程度地改善Ni(OH)2正极在高温环境下的充电效率.添加1.5%Lu2O3或2%Er2O3的Ni(OH)2正极在高温下充电效率较高.循环伏安测试表明,添加稀土氧化物提高了Ni(OH)2正极在高温环境下的析氧副反应电位,从而提高了金属氢化物镍蓄电池Ni(OH)2正极在高温环境下的充电效率.     

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.     

纳米Ni(OH)2的制备及其放电性能

以草酸和乙酸镍为原料,通过低热固相反应法合成的前驱体粉末,经X-射线衍射和红外光谱表征为二水合草酸镍。用此前驱体粉末与NaOH混合并充分研磨制得纳米Ni(OH)2粉末。经XRD、TEM测试表明,制得的纳米Ni(OH)2粉末为球形和针状粒子,平均粒径约8nm左右。以8％的比例将其掺杂到普通球形微米Ni(OH)2粉末中,制得纳米Ni(OH)2复合电极,经充电后表现出优异的放电性能．活性物盾的利用率提高10％以上,     

反应体系pH值和氨用量对氢氧化镍性能的影响

采用并流沉淀法进行了金属氢化物-镍蓄电池用高密度球形Ni(OH)2的制备研究。将整个制备过程分为三个阶段,讨论了pH值、加氨量等条件对Ni(OH)2性能的影响。结果表明:为获得理化性能和电化学性能优异的产品,不同的阶段应采用不同的pH值和加氨量。在试验后期对材料的改性,可有效提高产品的比表面积,降低SO42-残存量;使用改性工艺制备的Ni(OH)2做为活性物质生产的AA电池,比普通粉所做电池容量高出100 mAh左右。     

Ni(OH)2表面包覆对MH/Ni电池性能的影响

用钴、钇、钙共沉积表面包覆处理的球形Ni(OH)2与未处理的球形Ni(OH)2制成两种10 Ah电池,对常温充放电、高温充电和低温放电进行测试.结果表明:球形Ni(OH)2经钴、钇、钙共沉积表面包覆处理,可提高电池的高温充电性能.     

CoO作为电极材料的可能性

以烧结Ni(OH)2为对电极,以Inco Ni粉为导电剂,对CoO作为电极材料使用时的电化学性能进行了测试和分析。结果表明:CoO在室温时的放电容量远高于镉-镍电池中的CdO和氢-镍电池中的商业化AB5贮氢合金,且受温度影响不大,充放电循环稳定性较好。不足之处是其放电电压平台较低,在充放电循环时,放电容量有波动。     

GP/NiOOH/Ni(OH)_2的制备及电化学性能

用化学沉积法制备石墨烯(GP)/Ni OOH/Ni(OH)2多层次多孔复合材料。SEM分析发现:Ni OOH/Ni(OH)2在石墨烯表面形成多孔结构,负载了多孔Ni OOH/Ni(OH)2的石墨烯又进行堆积。复合材料的循环伏安测试表现出典型的赝电容特性,比电容高于纯Ni OOH/Ni(OH)2。石墨烯与Ni OOH/Ni(OH)2的配比对电化学性能影响较大,样品GP/Ni-30(石墨烯为0.1 g,1 mol/L Ni SO4为30 ml)的比电容在电流为2 A/g、10 A/g电压为0~0.45 V时分别为2 178 F/g和1 444 F/g。     

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.     

合成方法对NiOOH电化学性能的影响

分别采用4种方法合成了羟基氧化镍(NiOOH),应用恒流充放电、循环伏安测试以及线性极化等方法对样品的电化学性能进行了研究,并对样品进行滴定实验,以测试其中Ni3 的含量。研究结果表明,利用球形Ni(OH)2直接氧化法、NaClO为氧化剂制备的NiOOH样品电化学性能较好,所获得的NiOOH样品其首次放电比容量可达167mAh·g-1,NiOOH含量和Ni3 /Ni值分别为86.04%,89.67%。