MH-Ni电池镍电极的研究

MH Ni电池性能上的不足主要是由其正极的性能缺陷造成的。因此 ,为了改善MH Ni电池的性能 ,就必须首先改善其中镍电极的性能。研究了不同添加剂、导电剂、膨胀抑制剂、粘结剂添加方式和电极制作工艺对涂膏式泡沫镍电极性能的影响 ,确定了制作高性能泡沫镍电极的最优方案 :活性物质中以CoO和ZnCa复合物作为添加剂、以金属镍粉作为导电剂、以ZnO作为膨胀抑制剂 ;在粘结剂总量恒为 2 %的情况下 ,PTFE以内含和外涂相结合的方式添加 ;烘干温度5 0℃ ,轧制厚度 0 .6～ 0 .7cm ,轧压是制作高性能镍电极的最佳工艺 ;在本文所研究的工艺因素中 ,各因素对镍电极性能影响的显著性顺序为 :轧压方式 >烘干温度 >轧制厚度。     

石墨烯作为导电剂在碱性锌锰电池中的应用

将石墨烯作为导电剂的组分,用于碱性锌锰(碱锰)电池。当导电剂占正极的质量6%时,电池的综合电性能和高温贮存性能最佳;导电剂中添加25%的石墨烯,可提高LR6电池新电和高温贮存后的电性能,且有助于改善导电剂的分散性。石墨烯作为负极添加剂,当添加量为0.1%时,电池的电性能和贮存性能最佳,尤其是大电流性能提升了7%。     

热电池NiCl_2薄膜正极中添加剂对放电性能的影响

采用丝网印刷薄膜化工艺制备了NiCl_2薄膜正极,研究了薄膜正极中添加单种粘结剂、共混粘接剂以及不同导电剂对单体电池放电性能的影响。实验结果表明,NiCl_2薄膜正极中共混粘结剂在粘结性能以及放电性能方面表现优秀,最佳共混比例为MgO与SiO_2的质量分数比为90:10,此外,添加10%的活性炭导电剂可以提高薄膜正极的导电性,从而提高电池的放电性能。     

高比容量氧化镍电极的研制

通过对导电剂、添加剂、粘结剂的种类和用量以及浆料涂敷、干燥、成型等工艺参数的最佳确定,研制了体积比容量大于630mAh／cm3以上的泡沫镍正极,并用其与自制负极组装成AA型MH／Ni电池,电池0.2℃容量达1450~1525mAh,1C容量大于1300mAh,且电池放电电压平台较高,0．2℃放电1．2V以上时间占总时85％左右。     

导电剂和粘结剂对高镍正极性能影响分析

由活性物质、导电剂和粘结剂构成的微区是电极中电化学反应的场所,其离子和电子传递动力学决定了电化学反应的特性。通过改变导电剂和粘结剂的比例和充电截止电压,分析LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)颗粒表面离子和电子迁移环境变化对循环性能的影响;用循环过程中不可逆比容量之和评估了半电池的循环稳定性。结果表明,导电剂或粘结剂的增加有利于改善高镍正极在充电截止电压为4.7 V (vs.Li⁺/Li)时的循环稳定性,主要原因是导电剂或粘结剂的增加延缓了NCM811裂纹和粉化。     

硅酸/硅酸钠为粘结剂热电池正极薄膜的制备

以硅酸/硅酸钠混合物为粘结剂制备了热电池FeS_2正极薄膜,对FeS_2正极薄膜表面SEM分析可知使用硅酸/硅酸钠混合物为粘结剂起到了较好的粘接效果;通过改变正极薄膜中粘结剂的添加量、导电剂的添加量、FeS_2粉末的球磨时间等因素,对单体电池放电性能进行测试。结果表明,正极薄膜中添加15%质量分数的粘结剂,1%质量分数的碳纳米管导电剂,FeS_2粉末球磨24 h时FeS_2正极薄膜组成的单体电池放电效果最好。单体电池放电电压截止1.5 V时,单体电池中活性物质的比容量达到了310.47 mAh/g。     

不同导电剂体系对LiFePO_4锂离子电池性能的影响

研究了不同导电剂体系(Super P、VGCF)的LiFePO_4锂离子电池的性能。利用SEM及充放电方法对极片表面形貌和电池的电化学性能进行了表征和测试。SEM测试表明,VGCF分散性能良好,在正极片中形成良好的三维导电网络结构。极片面电阻测试表明,添加VGCF后正极片面电阻明显降低。电性能测试表明,添加VGCF的电池性能明显优于SP作导电剂的电池,大倍率放电性能改善明显,常温1 C/2 C循环700次容量保持率分别为99.40%和94.86%。     

LiSi/FeS_2热电池薄膜正极性能影响因素的研究

采用丝网印刷薄膜化工艺制备了FeS2薄膜正极,研究了薄膜正极中电解质添加量、导电剂添加量和测试温度对单体电池放电性能的影响。实验结果表明,薄膜正极中电解质和导电剂的最佳添加量分别为20%(质量分数)和3%(质量分数)。在最优工艺下,其单体电池以100和200 mA/cm2恒流放电的平台电压分别约为1.80和1.74 V,截止电压为1.5 V时的放电比容量分别为316.2和326.7 mAh/g。此外,测试温度是一个较为敏感的因素,热电池的放电平台电压随测试温度的升高而增大。     

影响MH/Ni电池正极放电容量的因素

综述了影响MH/Ni电池正极放电容量的各种因素,如集流体、电解液、隔膜、活性物质、添加剂、导电剂、粘结剂、成型压力、化成工艺等.各种因素中,正极性能好坏的决定因素是氢氧化镍的性质.现已普遍采用高活性的球形氢氧化镍;其次是添加剂,钴、稀土、锌、锰等元素的合理添加,能够有效提高氢氧化镍比容量,增大电极反应的可逆性和电池的其它性能,其中钴元素的掺杂方式对正极放电容量的影响极大.此外,集流体、隔膜、导电剂、粘结剂、制片工艺和化成制度也影响MH/Ni电池正极的放电容量.     

软包装锂离子电池的高倍率放电性能

以额定容量为1 100 mAh的063465型软包装锂离子电池为研究对象,研究了电池结构,正极活性物质与导电剂、粘结剂的配比,板板的面密度、压实密度等因素对锂离子电池高倍率放电性能的影响.制备的实验电池以15 C大电流放电,电压平台为3.5 V,循环220次(15 C放电),容量保持率为87.0%.     

高容量发泡镍电极的制备

本文研究了钴粉和镍粉含量对发泡镍电极比容量的影响。通过配方的优化,制得了高容量的镍电极,并考察了由其作为正极的AA型Ni/MH电池的性能。     

发泡式镉镍电池的研制

本文介绍了发泡式镉镍电池的研制情况。对发泡式镍基板、发泡式电极与电池的制造工艺及其特点作了较详细的说明。研制的AA型发泡式镉镍电池性能优良,放电容量为700mAh以上,可用1.5小时快速充电,循环寿命超过400次。     

镍电极快速充电研究

讨论了镍电极中活性物质成分与粘结剂配方对ＭＨ－Ｎｉ电池１Ｃ快速充电性能的影响。结果表明,当镍电极中活性物质成分调整至Ｎｉ（ＯＨ）２为７５％、导电剂为１５％,添加剂为６．５％,粘结剂为３．５％时,并采用ＰＴＦＥ与ＣＭＣ混合型粘结剂（配比为ＰＴＦＥ∶ＣＭＣ＝１∶１）,制造出来的发泡式镍电极的ＭＨ－Ｎｉ电池１Ｃ充放电性能较好,且１Ｃ充放电循环寿命达１５０次以上。     

高容量发泡镍正极的制备

本文讨论了影响金属氢化物镍电池中发泡镍正极性能的一些因素。用孔隙率96％(厚度1.5mm)的发泡镍基板、高密度且含CoOOH等添加剂的Ni(OH)_2可制得高容量的正极。     

电动自行车20GNY5.0蓄电池组的研制

本文采用由新型泡沫式镍正极和拉浆式镐负极制成标称容量为5Ah的D型镐镍电池,并按特定的分选原则和组合方式,制备了性能优良的电动自行车用24V,5Ah镉镍电池组。     

小型熔融碳酸盐燃料电池及电池堆的性能

以辊轧工艺制备的多孔金属镍板作阳极 ,多孔氧化镍板作阴极 ,以流延法制备的LiAlO2 陶瓷膜为电解质板 ,以(Li0 .62 K0 .3 8) 2 CO3 为电解质 ,组装了电极面积为 12 0和 3 12cm2 的单电池 ,考察了单电池在升温过程中开路电压和内阻的变化情况 ,以及不同的工作条件对电池和输出功率的影响。在单电池发电成功的基础上 ,分别组装了由 3片和 8片单电池构成的电极面积为 3 2 8.8cm2 的小型熔融碳酸盐燃料电池堆 ,并测定了电池堆的电压和输出功率。试验表明 ,随着工作温度的提高 ,单电池和电池堆的开路电压和输出功率均显著提高 ,并且 ,经过若干天的连续发电 ,其电压和输出功率基本不变 ,说明自制的LiAlO2 电解质板具有良好的热机械强度 ,而电极材料也保持了良好的电催化性能。试验还表明 ,在相同的工作条件下 ,由 3片和 8片相同的单电池组成的电池堆的电压和输出功率分别为单片电池的 3倍和 8倍 ,这表明使用该结构的单电池有望串联成输出功率更高的较大型的电池堆 ,以满足熔融碳酸盐燃料电池的基础研究之用。     

全粘结AA型镍氢电池研制

本文概要报告了全粘结式AA型Ni-MH电池的制作方法,给出了电池各项电性能测试结果,并进行了讨论。该电池正、负极均使用镀镍钢网作集流体,采用塑料粘结工艺制作。     

电池用发泡镍基板的制备

在聚氨酯泡沫塑料表面进行化学镀镍和电镀,然后除去泡沫塑料,再将氧化镍还原成镍,可以制得发泡镍基板。它是一种新型电极材料,可用于镍镉电池、锂电池、二次碱性锌锰电池和镍氢电池。本文对镀镍工艺作了概述,列出发泡镍基板的工艺和配方。文末对发泡电极的性能也予介绍。     

MH/Ni电池用泡沫式镍正极的进展

本文综述了近几年来有关Ni(OH)_2的制备、物理和化学性质以及对Ni(OH)_2电极活性有重要影响的添加剂方面的研究与应用的新进展,介绍了泡沫式镍电极的制备方法,探讨了获得高性能泡沫镍电极的工艺途径,指出当前我国泡沫镍电极产业化过程中存在的一些问题,并就泡沫镍及其电极的未来发展提出了一些看法。     

多硫化钠/溴液流电池的初步研究

以聚丙烯腈石墨毡和化学沉积镍钴合金的泡沫镍为正、负极电极材料,4 mol/L NaBr、1.3 mol/L Na2S4为正负极电解液,研究了常温下多硫化钠/溴液流电池的开路电压、正负极电位随电池充放电容量的变化规律,测定并分析了电池及正负极充放电时的极化曲线及电池的循环性能.结果表明:所用的电极材料对电池正负极反应的电催化活性好,当充放电电流密度为30 mA/cm2时,该电池库仑效率达96.1%,能量效率为69.4%(43次结果平均值).