覆钴型氢氧化镍的制备

通过'管道式合成'工艺制备了球形氢氧化镍,然后以化学沉积法在氢氧化镍表面包覆氢氧化钴,制备了表面覆钴含量不同(0.75%～6.00%,质量分数,下同)的覆钴型氢氧化镍.利用X射线衍射、扫描电镜和恒流充放电技术测试了其相结构、表面微观形貌和质量比容量、循环寿命等,研究了覆钴型氢氧化镍表面不同含量的钴对组织结构及电化学性能的影响.X射线衍射和扫描电镜分析表明:表面包覆不同含量钴的氢氧化镍结构仍为β相,但其表面形貌各有不同.电化学测试结果表明:表面覆钴含量1.5%～2.0%左右的氢氧化镍具有优良的电化学循环稳定性及大电流(2C)充放电性能优异,300次循环后比容量仍能保持约80%,可作为氢镍动力电池的正极材料.

新型高比能镍氢电池正极材料的表征及检测技术

讨论了影响高比能镍氢电池正极材料氢氧化镍性能的因素。确定了化学组成、密度、粒径大小及粒度分布、比表面积和组织形态等适合于表征镍氢电池正极材料氢氧化镍的参数。研究并提出这些表征参数的分析检测方法。解决了镍氢电池正极材料行业的材料标准混乱、不统一的问题,推动了行业技术进步。

镓的部分溶解富集-电感耦合等离子体发射光谱法测定高纯氧化铕中非稀土杂质

基于液态金属镓为球形,其表面具有等电位的特性,且利用EθGa3+/Ga(-0.56V)、EθEu3+/Eu(-2.407V)与EθMen+/Me(>-0.56V)之间Eθ的不同,提出一种借助镓的部分溶解富集高纯Eu2O3中标准电位比镓更正的杂质元素(如Cu、Pb、Fe、Co、Ni等)的方法,然后用电感耦合等离子体发射光谱法测定。方法用于实际样品分析,结果与等离子体质谱法相符,6次测定的相对标准偏差为0.4%～3.3%,加标回收实验的回收率为92%～106%。

部分杂质对球形氢氧化镍结构及电性能的影响

许多文献介绍了化学组成和晶体结构对Ｎｉ（ＯＨ）２电性能的影响，而化学组分对组成Ｎｉ（ＯＨ）２晶体的亚晶定向生长结构以及枝晶结构对电性能的相互影响却很少涉及。本文主要探讨硫酸盐、碳酸盐及共沉淀法掺入的少量Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｄ等对氢氧化镍亚晶结构和电性能的影响，以及亚晶晶粒的大小及排列方式对氢氧化镍的结构和综合电性能的影响。

氢氧化镍电极材料微结构特性的分析方法

根据Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析、拉曼散射谱（ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）和电子显微术等方法，结合我们的研究实践，探讨了ＭＨ－Ｎｉ电池用氢氧化镍电极材料微结构特性及其分析研究方法。高性能氢氧化镍粉末粒子是由许多带微孔的微晶组成的，其Ｘ射线衍射谱线呈各向异性宽化特征，由ＸＲＤ确定的微晶结构参数，可以用于建立氢氧化镍正极活性物质的利用率与这些微结构参数之间的关系。拉曼谱是迄今用于分析镍电极材料微细结构的最灵敏和最有效的方法之一，而电子显微术可以直接、有效地表征这些镍电极颗粒的微结构特征。ＸＲＤ和Ｒａｍａｎ谱可以有效地用于预测氢氧化镍电极的电化学效率。

小型氧化铝交换柱分离-电位滴定法测定氢氧化镍中硫酸根

报道了小型氧化铝交换柱分离－电位滴定法测定氢氧化镍中的硫酸根。采用小型氧化铝交换柱将氢氧化镍中的硫酸根定量地与基体的镍分离，然后用铅离子电化学传感器作指示电极，电位滴定法测定硫酸根，对分离条件和滴定条件进行了研究。本方法的检测下限为２×１０－５ｍｏｌ／Ｌ。回收率为９０．３％～１０２．３％。用于实际样品分析，结果满意。

铟电解精炼提纯方法的研究

研究了铟电解精炼提纯的方法及工艺。为了提高铟电解提纯的效果,建议使用电解液循环通过高纯铟柱的总体电解工艺流程。通过研究电解液组成及酸度、电流密度等关键参数对电解提纯的影响,得出铟电解精炼提纯的关键参数为:硫酸体系电解液,成分为100g/L硫酸铟+70～100g/L氯化钠+0.5g/L明胶;电解液的酸度控制在pH=2～2.5;设计电解槽的同极距为40～50mm;阴极板用钛板;控制电解过程中的电流密度在35～65A/m2之间;电解过程中,电解液循环通过高纯铟柱,达到电解过程中净化铟电解液的效果,显著提高铟电解精炼提纯的效果。

制备工艺对球形氢氧化镍结构和性能的影响

通过ＸＲＤ、Ｒａｍａｎ光谱和电化学实验表明，反应液的ｐＨ值、ＮＨ３的用量以及不同的添加剂，对氢氧化镍的晶粒大小、结晶性好坏和微结构缺陷等有重要的影响。在实验中确定了反应的最佳工艺，使氢氧化镍的堆积密度＞２．１ｇ／ｃｍ３，放电比容量＞２７０ｍＡｈ／ｇ。

AB_5型贮氢合金结构分析

贮氢合金的电极性能取决于贮氢合金的微结构。从晶体结构、电子结构及化学键结构等各方面对市场上广泛应用的AB5型贮氢合金的结构进行综述 ,同时讨论合金结构与合金吸放氢性能之间的关系。

镍氢动力电池正极材料的研究

为了研究镍氢动力电池正极材料氢氧化镍,收集目前常用的镍氢动力电池用正极材料——普通型及覆钴型氢氧化镍,制备独有技术产品钙镁掺杂型氢氧化镍。通过对该3大类产品进行高温大电流性能的测试表明,适用于镍氢动力电池的氢氧化镍正极材料为覆钴型及钙镁掺杂型氢氧化镍。再考察不同覆钴量的覆钴型氢氧化镍及不同配比的钙镁型氢氧化镍,对覆钴量及钙镁掺杂量进行研究,得出主要用于镍氢动力电池的氢氧化镍产品为覆钴量为Co3.5%的覆钴型氢氧化镍及Ca2Mg0.5、Ca1.5Mg0.2、Ca1Mg0.3等3种成分的钙镁型氢氧化镍。

氢氧化镍表面包覆Co(OH)_2及其大电流充放电性能

在惰性气氛保护下,采用“梯度共晶”-络合共沉积方法,在球形Ni（OH）2表面包覆不同含量的Co（OH）2。利用X射线衍射、扫描电镜和恒电流充放电技术测试其相结构、表面微观形貌和充放电性能。研究结果表明：镶嵌Co（OH）2包覆层的球形Ni（OH）2具有良好的放电容量和大电流充放电性能。倍率放电性能与包覆Co（OH）2的量有一定的关系。在0.8C充电/0.4C放电条件下,包覆层最佳含Co（OH）2量为0.8%;而在1C充放电、2C充电/1C放电和3C充放电条件下,包覆层含Co（OH）2量最佳范围为2%-3.6%。表面包覆价态稳定Co（OH）2是改善氢氧化镍电极大电流充放电性能的一条有效途径。

Ni(OH)_2电极材料微结构特征的分析方法

本文概括Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）方法，拉曼散射谱（ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒａ）和电子显微术等方法，结合我们的工作实践，探讨氢氧化镍电极材料的微结构特性及其分析方法．Ｘ射线衍射和拉曼谱可以有效地用于预测氢氧化镍的电化学效率，而由Ｘ射线衍射测量确定的微晶结构参数，可以用于建立氢氧化镍正极活性材的利用率与这些微结构之间的关系．

共沉淀法净化铟电解液的研究

对铟电解液的净化方法进行了研究,提出硫酸钡共沉淀的净化方法。研究表明,最佳的净化条件为:以BaCl2为沉淀剂,在适中的搅拌状态下,将BaCl2溶液逐滴滴入经硫酸酸化过的铟电解液中,BaCl2用量控制在每升铟电解液中加入15～30g氯化钡,反应温度控制在30～50℃之间。

钴掺杂纳米花瓣状氢氧化镍的制备及其电化学性能研究

采用水热法制备了钴掺杂的纳米花瓣状Ni（OH）2，讨论了钴掺杂量对产物形貌、结构和电化学性能的影响。结果表明，不同钴摩尔分数掺杂的样品都呈现α／β混合相花瓣微球，其比表面积均在280m^2／g以上，远高于普通球形氢氧化镍（5-10m^2／g）。电化学性能测试表明，钴添加剂显著提高了氢氧化镍高倍率放电容量和循环稳定性能，1.0C倍率时钴摩尔分数10％的样品放电容量可达430．1mAh／g（以纯氢氧化镍计），接近α-Ni（OH）2的理论容量（480mAh／g），3．0C倍率时其放电容量（367．1mAh／g）仅比0．2C时的放电容量（406．9mAh／g）衰减9．8％。

球形覆Co氢氧化镍的合成及性能研究

在自行设计制作的管式反应器中,采用化学沉积包覆的方法在球形氢氧化镍表面包覆了一层Co(OH)2膜,通过实验发现,pH值和络合剂的浓度对包覆反应有很重要的影响。表面覆钴量不同,其表面形貌、电化学循环稳定性和大电流充放电性能也有很大差异。本文利用X射线衍射仪、扫描电镜和恒流充放电技术测试了其相结构、表面微观形貌和循环寿命等方法,确定了合适的氢氧化镍表面覆钴量。

精铟的化学清洗提纯

研究精铟的化学清洗提纯过程,提出甘油碘化钾熔炼及甘油氯化铵熔炼相联合进行化学提纯的方法。研究表明:该方法可将镉、铊等杂质含量降低到10-6以下,并可直接得到表面光亮平整无杂色的铟电极,化学清洗提纯工艺简单易操作;甘油碘化钾熔炼提纯的最佳实验条件是质量比控制在m(KI):m(In)≥0.01,m(glycerin):m(In)≥0.3,搅拌时间控制在1h;甘油氯化铵处理时氯化铵的用量应控制在m(NH4Cl):m(glycerin)=0.15。

含Fe低CoAB_5型贮氢合金的性能与结构

得到综合电性能良好的低CoAB5型贮氢合金成分。本文对所设计的一系列含Fe低CoAB5型贮氢合金MmNi3.55Co0.75-xMn0.4Al0.3Fex(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)进行了相关性能与结构测试,同时分析了对低CoMmB5合金结构参数与电性能之间的关系进行详细分析与表征。

强旋流管道合成工艺制备球形氢氧化镍

在自行设计制作的管式反应器中,采用氨配合沉淀法制备出球形氢氧化镍。重点考察了反应温度、反应体系的pH值、搅拌强度、镍氨比对氢氧化镍密度的影响。结果表明,使用此反应器能使温度变化控制在±2℃范围内,保证了生成的Ni(OH)2颗粒形态的均一性,并得到了最佳工艺条件。

氢氧化镍正极材料的X射线衍射峰强比与其电化学性能关系研究

利用"管道式合成"方法合成了5种成分相同、结构不同的Ni(OH)2样品。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜表征材料的微观结构及参数。测试了材料的电化学性能,考察了I101/I001比值与Ni(OH)2材料电化学性能的关系。研究结果表明,随I101/I001比值的增大,样品的电化学性能呈下降的趋势。说明XRD峰强比可以作为快速表征相同制备方法及成分的Ni(OH)2材料性能的方法,简化了现有测试手段。

低钴AB_5型贮氢合金的制备与研究

用均匀设计试验方法设计系列含Fe低Co AB5型贮氢合金B侧配比,以放电容量、活化次数、容量保持率及放电平台中值电位为多目标函数,采用逐步回归分析方法和最小二乘法及黄金分割一维寻优手段进行最优化处理,确定了最优化的B侧合金元素的摩尔比:Mm0.8La0.2Ni4.0Mn0.5Al0.3Co0.37Fe0.13(AB5.3)。新型含Fe低Co MmB5型贮氢合金是单相CaCu5型结构,Co含量为4.97%,放电容量达307.3 mAh.g-1(极片),活化次数为两次,500次循环后容量保持率为78.9%,高温容量为277.2 mAh.g-1(55℃),低温容量为197.3 mAh.g-1(-30℃),3C放电容量为275.4 mAh.g-1。