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.     

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%.     

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。     

Al取代α-Ni（OH）2的研究进展

Al取代α-Ni(OH)2具有高的放电比容量和质子扩散系数,成为近几年的研究热点。从Al取代α-Ni(OH)2的稳定化机理、制备方法和掺杂改性等方面综述了其研究进展,最后展望了Al取代α-Ni(OH)2的应用前景。     

氢镍电池正极材料Al取代α-Ni(OH)_2的研究进展

论述了Al取代α-Ni(OH)2的结构特征和稳定机理;从体相掺杂、层间阴离子影响、表面包覆和掺混其它材料等几个方面综述了近年来有关Al取代α-Ni(OH)2的研究进展;对Al取代α-Ni(OH)2的应用前景进行了探讨。     

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。     

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.     

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掺杂纳米Ni(OH)2的结构及电性能

在超声波条件下,用化学共沉淀法合成了Al掺杂纳米Ni(OH)2.用SEM、XRD以及FTIR等技术表征了样品的粒径、晶形及红外光谱特征;用循环伏安法测试了样品的电化学性能;研究了以样品为正极活性物质制作的Cd/Ni电池的循环性能.结果显示:Al掺杂Ni(OH)2为α型,平均粒径约为10～20 nm;样品中存在多类O-H键及可能存在的纳米效应,使FTIR图中存在"红移"或"蓝移";样品具有良好的电化学性能,第10次循环的放电比容量达394mAh/g.     

正极材料Li[Ni(1-x-y)CoxMy]O2(M=Al、Mn)的合成与性能

采用共沉淀法合成了锂离子蓄电池Li[Ni(1-x-y)CoxMy]O2(M=Al、Mn)正极材料,X射线衍射光谱法(XRD)分析表明全部为标准的α-NaFeO2层状结构,Al和Mn完全进入晶格中.扫描电子显微镜法(SEM)观察二次颗粒形状为球形.差示扫描量热法(DSC)分析表明掺杂后材料的热稳定性有了一定的提高.在电压范围为3.0～4.3 V,电流密度为5 mA/g的条件下,LiNi0.8CO0.2O2、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2和LiNi0.8Co0.15Mn0.05O2的首次放电比容量分别为190、187、184mAh/g,60次循环后容量保持率分别为91.3%、93.8%和92.3%,循环性能有了很大的提高.综合各项性能,认为掺Al比掺Mn材料性能要好.     

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。     

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.     

β-Ni(OH)2纳米材料的水热制备及性能研究

介绍了采用水热法制备氢氧化镍纳米材料的方法;采用透射电子显微镜、X射线衍射分析、比表面积测试等对产品进行了表征。结果表明:制备的β-Ni(OH)2呈类球形,直径约50～80nm。通过循环伏安和恒流充放电测试研究了材料的电化学性能。结果表明:样品以0.2C放电,最高比容量达191mAh/g。     

亚微米级球形α-Ni(OH)2的制备、结构及性能

采用均匀络合共沉淀法,用Al部分替代Ni,选择合适的成球剂,合成分子式为Ni0.8Al0.2(OH)2@(n-x)H2O@xNH3的亚微米级球形α-Ni(OH)2.并采用X射线衍射(XRD)、差热技术、扫描电镜和傅立叶变换红外(FTIR),对其结构以及相组成进行研究.电化学测试表明:制得的亚微米级球形α-Ni(OH)2与普通的α-Ni(OH)2和球形β-Ni(OH)2相比,具有电化学比容量高、活性物质利用率高和循环可逆性好等优点.     

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。     

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.     

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.     

LiTiO2包覆对LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极材料的影响

采用共沉淀法制备Ni0.8 Co0.15 Al0.05(OH)2三元前驱体,与LiOH·H2 O球磨混合后,通过高温固相法烧结制备LiNi0.8 Co0.15Al0.05O2(NCA)正极材料,探究LiTiO2包覆量(0、0.2％、0.5％、1.0％)对LiTiO2包覆的Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)1-xO2正极材料性能的影响.通过XRD、SEM、透射电子显微镜(TEM)、电化学阻抗谱(EIS)及充放电测试等,分析材料的结构、形貌及电化学性能.LiTiO2包覆在NCA材料表面,当包覆量为0.5％时,电化学性能最佳.在2.8～4.2 V充放电,1.0 C倍率的首次放电比容量达182.3 mAh/g,循环200次的容量保持率为76.4％;10.0 C倍率的放电比容量为141.3 mAh/g.     

关于MnO_2的研究——Ⅱ、某些不同晶型人造MnO_2的物理化学性质与电化学活性的关系(上)

本文采用放电的方法,测定了许多不同结晶变体的人造MnO_2试样的电化学活性,用于放电的含有0.150克MnO_2和0.015克乙炔黑的薄片,放在NH_4OH—ZnCl_2(PH4.1)和9MKOH介质中。试图找到放电容量(到达0.6伏的时间)和各种物理化学性质如密度、表面积、晶格参数、表面OH基团、表面氧、磁化率等的相互关系。γMnO_2的放电容量随其真密度和堆砌密度(粉密度)的增加而增大,而随表面积的增大倾向于减小。对于其他MnO_2的变体,放电容量和上面所述试样的各种性质存在直接的关系。晶格参数和放电容量的关系表明具有外延ab面的试样一般具有更高的活性。也可以观察到,当规定单位重量时表面OH基团和表面氧不仅是具有活性的MnO_2的重要性质,而且还有相互的联系。