Ni(OH)_2电极中掺杂镍粉的电化学行为

本文对在粘结式Ni(OH)_2电极中添加镍粉的放电容量、循环伏安行为以及充电后的结构变化进行了研究。结果表明镍粉在碱性溶液中过充电后有部分β-NiOOH的生成,因此在测试Ni(OH)_2放电容量过程中,采用过量镍粉时应扣除镍粉的容量贡献才是Ni(OH)_2的真正容量。     

Ni(OH)2电极交流阻抗与放电容量的关系

利用交流阻抗和恒电流充放电技术研究了Ni(OH)2电极交流阻抗与放电容量的关系.分析了球形Ni(OH)2电极极化过程的动力学和阻抗特征,并应用数理统计方法研究了镍电极的电荷转移电阻和质子扩散阻抗对电极放电容量的影响.研究表明:放电容量与不同荷电状态的电荷转移电阻和质子扩散阻抗的相关性不同,在全放电态时放电容量与上述阻抗的相关性最强,均表现为负相关,但放电容量与质子扩散阻抗的相位角正相关.     

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。     

废旧Cd/Ni电池回收利用的研究

废旧Cd/Ni电池粉碎、煅烧后再与醋酸反应 ,得含Ni2 + 、Cd2 + 和Fe2 + (Fe3+ )混合体系。通过氧化Fe2 + ,调 pH和过滤除去铁。加NaOH制得Ni(OH) 2 和Cd(OH) 2 的混和物 ,并由XRD实验得以证实。将上述混和物分别添加到密封Cd/Ni电池的正负极中 ,检测了正负极活性物质利用率、放电电位、1C电流和 - 1 8℃放电容量 ,结果表明 :含上述混和物的电极与对比电极具有相同的性能。此种回收利用废旧Cd/Ni电池方法的特点在于无须分离Ni2 + 和Cd2 + 即可实现再利用     

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。     

添加元素对Ni(OH)2电极性能的影响

研究了球形Ni(OH)2电极的放电行为,结果表明导电剂与掺杂元素对电极的放电比容量及放电电位影响明显,以Ni粉与Co粉混合物为导电剂的电极性能优于以试剂石墨为导电剂的电极,随着Co含量的增加,放电电位有所提高,当Zn与Co同时存在时,性能得到进一步的改善.     

智能化成对MH-Ni电池容量一致性的影响

MH-Ni电池的化成制度直接影响CoOOH导电网络的稳定性。介绍了智能化成对电池的循环性能和容量一致性的影响。通过智能化成,电池能形成稳定的CoOOH网络,提高了β-Ni（OH）2的电子导电性,降低了Ni（OH）2粒子间及与导电骨架之间的接触电阻,因而充电更均匀,放电更彻底,电池经过1 C充电10 C放电,循环100次以后,Ni（OH）2的结构没有发生明显的变化,电池的容量高于常规化成电池,且具有良好的一致性。     

β-NiOOH的研究(Ⅱ)电极充放电反应机理

以 β Ni(OH) 2 为原料采用温和化学氧化法合成 β NiOOH ,利用交流阻抗技术、恒电位阶跃技术和循环伏安技术对合成产物的电极反应机理进行了研究 ,认为 β NiOOH还原过程中含有一吸附过程 ,而 β Ni(OH) 2 氧化过程中不含有吸附过程 ,且反应 β NiOOHβ Ni(OH ) 2 为一准可逆反应过程。利用恒电位阶跃技术测定了模拟电极的质子扩散系数 ,充电态 β NiOOH中质子扩散系数为 3 .2× 10 -9cm2 ·s-1,而放电态 β Ni(OH ) 2 中质子扩散系数为 1.4× 10 -12cm2 ·s-1。     

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.     

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。     

镍电极电化学性能研究——电镀钴层和添加二氧化锰的影响

通过充放电曲线和交流阻抗谱的测定及循环伏安试验 ,探讨了添加二氧化锰和在镍箔上电镀钴层对氢氧化镍粉末压制的镍电极性能的影响。结果表明 ,镍箔上的镀钴层在充电过程中可被氧化为导电性良好的CoOOH ,为氢氧化镍粒子与镍基体之间提供良好的电子通道 ,CoOOH也可通过迁移、扩散 ,在氢氧化镍粒子之间提供良好的电子通道 ,从而降低电极的扩散电阻 ,增加其质子导电性 ,提高Ni(OH) 2 /NiOOH的氧化还原可逆性 ,提高活性物质的利用率及镍电极的放电容量 ;而二氧化锰和钴镀层的协同作用可进一步提高电极的扩散传质性能 ,显著提高其容量和容量保持率     

纳米结构氢氧化镍粉末对镍电极的改性作用

采用水溶液化学沉淀法直接合成了具有纳米结构特征的氢氧化镍粉末,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、BET比表面积等方法对其结构特征进行了表征。将纳米结构氢氧化镍粉末以一定比例添加到商用球形氢氧化镍粉末中作为活性材料制备发泡式镍电极,采用恒电流充放电测试、循环伏安(CV)及交流阻抗分析(EIS)等方法对镍电极的电化学性能进行了研究。结果表明,纳米结构氢氧化镍粉末的添加可以使镍电极在充电效率、放电比容量、活性物质利用率、放电电压、抗膨胀能力及高速率放电性能等方面得到明显改善和提高。添加有纳米结构粉末的镍电极具有更高的反应活性及更小的电化学反应阻抗,充电时氧气析出电位也比较高,因而表现出优良的电化学性能。     

氧化镍的热分解法制备及电化学电容器特性

采用水溶液化学沉淀法合成了b-Ni(OH)2粉末,利用热重(TG)、差热重(DTG)及红外光谱(IR)等方法对Ni(OH)2的结构和热分解特性进行了研究。以Ni(OH)2粉末作为前驱体,通过控制其在一定温度下热分解的方法制备了NiO粉末。采用发泡镍作为电极基体,以合成的NiO粉末作为活性物质制作成多孔氧化镍电极,利用循环伏安(CV)及恒电流充放电测试对氧化镍电极在碱性介质中的电化学性能进行了研究和分析。结果表明,NiO粉末材料具有典型的法拉第准电容特性,且其充放电反应的可逆性良好,适合于作为碱性电化学电容器的电极材料。     

金属粉末添加剂对锌镍电池正极性能的影响

通过物理添加方式向锌镍电池正极活性物质氢氧化镍[Ni(OH)_2]中混入银粉、铜粉和钴粉等金属粉末。用极化曲线、电化学性能测试和SEM分析对试样进行研究。银粉对镍电极性能的提升作用好于铜粉;银粉和钴粉能提高电极的耐腐蚀性能,且添加钴粉的镍电极在6 mol/L KOH+10 g/L LiOH溶液中的缓蚀效率最高,铜粉会加速电极腐蚀。综合考虑,添加钴粉的镍电极性能最优,适宜的添加量为5%。该电极以0.2 C充放电(充电6 h,放电至1.2 V),前30次循环的循环保持率为89%,最大放电比容量为247.7 mAh/g。     

覆Co型Ni(OH)2的性能研究

制备了覆Co型的Ni(OH ) 2 ,并对原粉和包覆粉进行了比较研究。结果表明 :包覆Co的Ni(OH ) 2 比原粉在电化学性能上有较大的提高。覆Co能改善正极主反应充电效率 ,大大提高电极初始电容量 ,减缓衰降。包覆粉中Co化合物与Ni(OH) 2 颗粒结合紧密 ,在将来的电池制作中 ,可使包覆粉在极片涂膏时 ,容易涂入更多的活性物质 ,即提高活性物质填充量 ,进而提高电池的容量。     

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.     

现场椭偏术研究钴离子注入对碱性镍电极的影响

为了提高镍电极表面活性物质的利用率和深入认识镍电极的性能,应用光谱电化学研究方法——椭圆偏振光现场测试技术研究了碱性溶液中镍电极的性质.讨论了充电电流与放电电流以及钻离子注入对碱性镍电极性能的影响.实验结果表明:在表面层中注入钴离子后,可以改良在碱性镍电极表面形成活性物质层的均匀性,形成较厚的表面活性物质层,提高碱性镍电极表面氧化层的钝化性能,若对碱性镍电极施以较大的阳极极化电流,表面上注入的钴离子能够在充电过程中使更多的Ni(OH)_2转化到NiOOH,从而提高了碱性镍电极的容量.文中还介绍了椭圆偏振技术应用于现场电极反应研究的优越性.