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.     

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。     

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。     

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。     

C/纳米[Ni0.96Co0.04(OH)2-C]混合超级电容器

以纳米Ni0.96Co0.04(OH)2-C复合材料[Ni0.96Co0.04(OH)2(90%)+FJC(10%)]为正极,活性炭为负极,KOH水溶液为电解液组成混合超级电容器.其工作电压为0.75～1.5 V;适合的充电方法是恒流恒压充电;具有快速充电、高倍率放电和循环性良好的特点.8min可充满80%容量,2 200W/kg(以正、负极活性物总质量计算)放电时,比能量达23.2Wh/kg.     

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.     

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。     

水热修饰微乳法合成纳米Ni(OH)2及其性能研究

采用TX-100／正己醇／正庚烷微乳体系合成了纳米Ni（OH）2,并研究了不同的水热处理温度和处理时间对样品性能的影响。通过X射线衍射（XRD）、热重（TG）、恒流充放电、电化学阻抗研究了纳米Ni（OH）2的结构和电化学性能。实验结果表明：随着水热处理时间延长,样品的结晶性提高,D001先减小后增大,而D100则逐渐增大;与未处理的样品相比,140℃水热处理1h后的样品0．2C放电比容量提高了28．4mAh／g,1c容量保持率增加23．3％,而且,其热分解温度仅为286℃,具有良好的电化学活性。     

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。     

β-Ni(OH)2的制备及电化学性能

用低热固相反应法制备-βNi(OH)2样品,用XRD和SEM研究了样品的晶体结构和表面形貌;采用恒流充放电和循环伏安测试研究了样品的电化学性能,结果表明:低热固相反应法合成的-βNi(OH)2样品比化学沉淀法制备的样品可逆性好,放电比容量更大(最高分别为266 mAh/g和236 mAh/g),放电电压平台更高。     

碳纤维微盘电极上Ni(OH)2的电化学性能

研究了以碳纤维微盘电极为基底、用电化学沉积法制备的Ni(OH)2的电化学性质,测定了在碳纤维微盘电极以及Pt微盘电极上形成的Ni(OH)2的部分电化学参数。结果表明:碳纤维材料具有稳定Ni(Ⅳ)存在的作用,使Ni(Ⅲ)较易转变为Ni(Ⅳ),并能减小析氧反应对Ni(OH)2电极充电性能的影响;在碳纤维基底材料上沉积的Ni(OH)2的质子扩散系数和交换电流密度均大于以Pt为基底材料沉积形成的Ni(OH)2的。Ni(OH)2的电化学性质不仅与其自身有关,还与基底材料的特性有着密切的关系。     

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。     

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.     

纳米Ni(OH)_2的质子扩散行为研究

用沉淀转化法制备了纳米Ｎｉ（ＯＨ）２ 超微粉,ＸＲＤ谱图显示为β（Ⅱ）相,用Ｓｃｈｅｒｒｅｒ公式估算的粒径大小为２０ｎｍ 。将Ｎｉ（ＯＨ）２ 超微粉与微米级的球形Ｎｉ（ＯＨ）２ 对照,分别作为活性物质涂填进泡沫镍基体中制成电极,研究了充放电性能,发现纳米Ｎｉ（ＯＨ）２ 微粉放电比容量要高于球形Ｎｉ（ＯＨ）２ ,而且放电电位高,充电电位低,说明纳米Ｎｉ（ＯＨ）２ 填充的电极有较小的极化。另外,采用粉末微电极技术测定了两种Ｎｉ（ＯＨ）２ 活性物质的质子扩散系数：纳米Ｎｉ（ＯＨ）２ 为１．１×１０－ １０ ｃｍ ２ ／ｓ,球形Ｎｉ（ＯＨ）２ 为３．５×１０－ １１ ｃｍ ２／ｓ。探讨了其质子扩散行为差异的原因,纳米Ｎｉ（ＯＨ）２ 的粒径小,有更大的比表面积,可以增加与电解质溶液的接触,而且纳米微粒可减小质子在固相中的扩散距离,从而提高了其质子扩散性能。     

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。     

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     

Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2理化性能对电化学性能的影响

对国内主流三元材料Li(Ni_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3))O_2(NCM523)的理化性能和电化学性能进行了测试。通过对不同厂商正极材料物化性能的对比,总结了材料的特征及其对电化学性能的影响。结果发现,通过Mg、Al掺杂的产品不一定具有优异的性能;pH值和残留碱含量在很低的差距范围内对电化学性能影响较小。     

负极活性物质锌酸钙的电化学性能

用机械振荡法制备了Zn-Ni二次电池负极活性物质锌酸钙[Ca(OH)2·2Zn(OH)2·2H2O],并研究了电化学性能.模拟电池可循环950次,循环500次后容量比第5次循环仅减少25%;Ca(OH)2·2Zn(OH)2·2H2O在循环后期分解出ZnO.以Ca(OH)2·2Zn(OH)2·2H2O为负极活性物质的Zn-Ni二次电池循环寿命长,可逆性较好,电极性能稳定.     

复合掺杂纳米α-Ni(OH)2的制备与性能

采用微乳液法合成了铝、钴复合掺杂纳米Ni(OH)2粉体,并对其进行XRD、TEM、IR分析,结果表明:样品为α态的Ni(OH)2,平均粒径为40nm左右,同时发现样品的晶层间存在结晶水.将所制备的样品按一定比例与石墨、乙炔黑和镍粉混合均匀,以泡沫镍为集流体制成镍正极材料,并以贮氢合金片为负极进行电化学性能测试,结果表明:其比容量高达327.9 mAh/g,放电性能稳定,循环可逆性良好.