炭黑与石墨混合炭材料对铅酸电池负极性能的影响

本文考察了加入不同含量混合炭材料(如炭黑与石墨)的铅酸电池负极的电化学性能。通过循环伏安测试,研究了炭材料对负极氧化还原性能与析氢电位的影响。通过扫描电镜测试,观察了负极微观形貌的变化。充放电测试结果表明,铅酸电池负极活性物质中炭材料的含量对其倍率放电性能具有重要影响。适量添加炭黑与石墨的混合材料,可以提高负极高倍率条件下的放电容量。当添加3%炭黑和2%石墨混合炭材料时,对负极充电时的析氢电位影响较小,10 C放电条件下得到较高容量。     

蒙脱石对介孔炭复合硫正极性能的影响

为了减少电解液中的活性多硫离子扩散,抑制“飞梭效应”,在介孔炭(MC)复合硫(MC/S)正极中添加蒙脱石,并进行充放电测试、循环伏安和交流阻抗谱分析.添加蒙脱石的电极第2次循环的放电容量保持率大于未添加蒙脱石的电极,加入蒙脱石有利于活性物质在介孔炭电极表面的均匀分布,但会增加电极阻抗.蒙脱石添加量为10％的电极性能较好...     

多硫化钠-溴新型再生燃料电池的研究

研制出多硫化钠 溴新型再生燃料电池 (PS BrRFC) ,电池采用聚丙烯腈碳毡为电极 ,阳离子交换膜为隔膜 ,放电时流入阳极室的硫化钠或低硫的多硫化钠溶液、阴极室的溴溶液分别反应成为高硫的多硫化钠和溴化钠 ,充电时反应逆向进行。系统地研究了膜材料、电池温度、电解液浓度对电池性能的影响。聚丙烯腈碳毡电极对阴极、阳极电极反应具有很高的活性 ,这种新型储能电池放电时比功率达到 0 .3W /cm2 (V =1.0V)。循环性能研究表明 ,电池的充放电性能好 ,性能衰减很小     

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%.     

电解液对TiO2混合电化学电容器性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备掺杂Ni、C改性的TiO2电极材料,并对材料的晶型结构、表面形貌及比容量、充放电效率、循环性能、阻抗、比能量和比功率等性能进行了研究.使用1mol/L MeEt3NBF4/PC电解液的电容器,具有良好的可逆性和稳定的循环性能.在500 mA/g的电流下,比容量为13.40mAh/g,放电比能量为24.12Wh/kg,比功率为1012.03W/kg.     

铝-水电池制氢体系的结构设计

设计了一种全新概念的高效、安全、环保的铝-水储氢电池体系,该体系在对外输出电能的同时,还对外输出纯氢气.铝-水储氢电池体系主要是由正极、负极和电解液构成的密闭体系,阴极为采用化学还原法制备的活性炭担载镍(Ni/C)析氢催化剂制备的Ni/C膜电极,阳极为高活性铝合金,电解液为1 mol/L NaCl中性溶液.本体系可以通过调节放电电流的大小来调节氢气的输出量.     

纳米复合储氢材料的研究

采用球磨复合加高温烧结处理(BMS)及机械复合加高温烧结处理(MMS)两种方法制备了纳米复合材料Zr0.9Ti0.1(Ni0.55V0.12Mn0.28Co0.05)2.0-x%Mg(x=10,20).XRD、TEM-SAED分析结果表明,BMS和MMS的复合储氢材料均是由MgCu2型立方结构的C15-Laves相AB2和密排六方结构的纯Mg构成,未发现两相之间的合金化效应.复合材料中的AB2和Mg都属于纳米晶体.电化学性能测试结果表明,复合材料MMS电极的最大放电容量为410mAh/g(x=10),而BMS的最大放电容量为360mAh/g(x=20).在高倍率下(≥10C),BMS电极的容量衰减率明显小于MMS电极.BMS(AB2-10%Mg)电极的高倍率放电性能最好.电化学动力学特性是当高倍率(≥10C)放电时,电极反应控制步骤以电荷传输控制为主;但BMS(AB2-10%Mg)电极的反应特性却是电荷传输控制和氢扩散控制的联合协同作用,表现有高倍率放电容量.因此,新型纳米复合储氢材料既适用于高能量型MH/Ni动力电池更适合高功率型MH/Ni动力电池.     

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.     

Si/C负极在实际应用中的失效原因分析

将一种Si/C复合负极材料应用于14500圆柱形电池体系中,对它与碳负极电池的基本性能进行了对比,并对该种Si/C负极材料在实际应用中存在的问题以及失效原因进行了分析.以Si/C为负极的电池,其200次循环后容量维持率仅为69.5%.经分析表明,造成其容量衰减的主要原因为:电极体积膨胀导致电极活性材料脱落,电接触性能变差;由材料体积膨胀导致固体电解质相界面(SEI)膜被破坏而造成的电解液不断的分解,使正、负极界面膜增厚,电阻增加;材料本身结构造成插入的Li无法全部脱出.     

PtCr/C-Nafion 膜氧电极的电催化活性

氧还原电催化剂的研究对聚合物电解质膜燃料电池技术的发展具有极其重要的意义。实验表明某些碳载铂的二元合金可以改善聚合物电解质膜燃料电池中氧还原的电催化性能。本工作的目的是考察ＰｔＣｒ／Ｃ作为氧电极催化剂的活性。采用松木碳为载体和水合肼为还原剂,通过化学还原沉积法制得Ｐｔ／Ｃ和ＰｔＣｒ／Ｃ催化剂。通过涂层和热压得到催化剂－Ｎａｆｉｏｎ膜电极。用电流－电位极化和恒电流放电法研究了催化剂－Ｎａｆｉｏｎ膜电极的性能。与Ｐｔ／Ｃ－Ｎａｆｉｏｎ膜电极比较,ＰｔＣｒ／Ｃ－Ｎａｆｉｏｎ膜电极对氧的电化学还原显示出高的活性。热处理催化剂的活性比未热处理的高。ＸＲＤ分析结果表明,热处理催化剂活性的提高看来主要是由晶格结构改变的结果引起的。     

氢镍电池负极放电储备容量的调节

研究了封口化成条件下金属氢化物镍电池负极放电储备容量的调节方法。研究表明 ,加入铝合金或金属锌均可以有效提高氢电极的放电储备容量 ,而且对电池的性能无影响。同时确定了铝合金和锌的加入方式     

热处理对 AB_2 型合金 MH-Ni 电池寿命的影响

对以ＡＢ２型合金为负极的ＭＨ－Ｎｉ电池的寿命进行了系统研究。采用封口化成工艺、负极为ＡＢ２型合金的ＭＨ－Ｎｉ电池在活化初期及大倍率充电时,由于ＡＢ２型合金较ＡＢ５型合金难活化及动力学性能差,内压更易升高,造成电池喷爬碱和微漏气,电池寿命变短。负极为ＡＢ２型合金的电池经过热处理,可显著改善电池寿命特性,为ＡＢ２型合金在ＭＨ－Ｎｉ电池中的应用提供了重要条件。     

充放电制度对La-Mg-Ni合金电极性能的影响

采用不同电流进行充放电测试,研究充放电制度对La0.75 Mg0.25 Ni3.5Cox(x=0、0.2、0.4和0.6)合金电极电化学性能的影响.随着电流的增加,合金的最大放电容量降低.在600 mA/g时合金的循环寿命长于100 mA/g时.X射线光电子能谱(XPS)的结果表明,在KOH电解液中,电极失效的主要原因是合金中La和Mg元素的腐蚀和氧化.     

MH-Ni动力电池性能影响因素与机理的研究

研究了电极材料、结构设计、电解液组成以及化成制度对SC动力型MH-Ni电池性能的影响。实验结果表明:MmNi5基贮氢合金中La含量的提高,合金晶胞体积增大,表面活性提高,改善MH-Ni电池高倍率放电性能,降低电池内压;合金的粒径过于细化,增加了电极间的接触电阻,导致电池高倍率放电性能恶化,合适的粒径分布不仅增加合金的活性表面,又能提高电池的放电平台。镍电极中钴添加剂采取化学共沉积-表面沉积-机械混合分步复合掺入方式,Ni(OH)2晶体形成缺陷,并在化成过程中形成良好的CoOOH导电网络,提高了电池的放电性能;优化的集流结构设计,降低了电子导电阻抗;电解液中Na含量的提高,溶液的电导率下降,不利于电池高倍率放电,但适量的Na能够改善电池的高温性能。对封口电池采用高温预活化制度,合金表面形成微裂纹,产生晶体缺陷,提高了合金的活性;Ni(OH)2晶粒微晶化,产生晶格缺陷,提高质子迁移能力,因此大电流放电性能较好。     

质子交换膜燃料电池中氢电极和氧电极性能的研究

采用三种活性碳和三种还原剂,通过化学还原得到Pt/C催化剂.将涂在碳布上的Pt/C催化剂在125℃下热压在Nafion膜上,制成氢电极和氧电极,用循环伏安和极化方法研究了Pt/C-Nafion膜电极的性能.结果表明,这种电极的性能主要与活性碳的种类有关,而制备催化剂的还原剂起着次要的作用.对质子交换膜燃料电池的电流-电压性能和放电行为进行了初步研究.     

碱性电解液中缓蚀剂对铝电极性能的影响

通过析氢实验、极化曲线测试、放电性能测试,研究了在6 mol/L NaOH电解液中添加不同浓度Na2SnO3和由Na2SnO3、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)组成的复合缓蚀剂对铝合金电极析氢速率和电化学性能的影响.实验结果表明:缓蚀剂的加入能不同程度抑制铝合金电极的析氢腐蚀,提高阳极利用率,改善铝阳极的电化学性能,一定浓度配比的复合缓蚀剂的效果要比单一缓蚀剂效果明显.在添加有0.025 mol/L Na2SnO3和10 mg/L十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的复合缓蚀剂电解液中,铝电极的析氢腐蚀受到明显抑制,缓蚀效率达93.4％,同时表现出较好的电化学性能.     

锂离子蓄电池铝集流体腐蚀的研究进展

作为锂离子蓄电池集流体的Al在电解液中可能会发生腐蚀现象,其腐蚀的行为主要受电解质盐的影响,表面状况、溶剂、电解液中的杂质、温度等也是影响它腐蚀的因素.但是Al腐蚀机理目前尚不明确,介绍了几种Al腐蚀的机理及其抑制方法.可行的Al腐蚀抑制方法包括在电解液中加添加剂、将Al表面处理、制备铝合金和合成新的电解质盐.     

Effect of Cr additions on the microstructural stability of Ni electrodes in ultra-thin BaTiO3 multilayer capacitors

Microstructural control in thin-layer multilayer ceramic capacitors (MLCC) is one of the present day challenges to maintain an increase in capacitive volumetric efficiency. This present paper opens a series of investigations aimed to engineer the stability of ultra-thin Ni electrodes in BaTiO₃-based multilayer capacitors using refractory metal additions to Ni. Here, pure Ni and Ni–1 wt.% Cr alloy powders are used to produce 0805-type BME MLCCs with 300 active layers and with dielectric and electrode layer thickness around 1 μm. To investigate the continuity of Ni electrodes, both MLCC chips with pure and doped electrodes were sintered at different temperatures for 5 h. It is found that the continuity of Ni electrodes is improved most likely due to the effect of Cr on the low-melting point (Ni,Ba,Ti) interfacial alloy layer formation. The interfacial alloy layer is not observed when Cr is segregated at Ni-BaTiO₃ interface in the Cr-doped samples, while it is found in all undoped samples. The interfacial alloy layer is believed to increase mass-transfer along the Ni-BaTiO₃ interfaces facilitating an acceleration of Ni electrodes discontinuities.