正极材料α-Ni(OH)_2的研究进展

α Ni(OH)2与球形β Ni(OH)2相比,具有电化学容量高、活性物质利用率高、循环可逆性好、可使活性物质中的Ni含量降低约30%等优点,具有环境、经济和社会意义。采用掺杂技术制备出的双氢氧化合物(LDH)具有与α Ni(OH)2相同的结构和特性,并且稳定性好,可作为电极材料使用。综述了国内外近年来LDH的制备方法、结构及性能方面的研究进展。

Ni（OH）_2水热氢还原制备超细Ni粉

采用ＮｉＳＯ４加过量碱制取的Ｎｉ（ＯＨ）２水浆（ｐＨ１２－１３），经氢还原～３０ｍｉｎ制得平均粒度２０ｎｍ以下的Ｎｉ粉．碱是否过量对Ｎｉ粉粒度影响较大；催化剂和温度对反应速度也有较大影响，氢还原反应机制不是液相中的Ｎｉ离子还原，而是Ｎｉ（ＯＨ）２固体微粒与活性氢之间的反应．

掺钇球形Ni(OH)_2的合成及高温性能研究

通过络合沉淀的方法制得了含钇的球形Ni(OH) 2 ,研究了掺杂Y3 + 后的球形Ni(OH) 2 在不同温度下的充放电性能。试验结果表明 :常温下含钇的球形Ni(OH) 2 的放电比容量比普通球形Ni(OH) 2 稍低 ,但随着温度的升高 ,它的放电比容量要比普通球形Ni(OH) 2 高很多 ,一般在 2 5%以上。掺杂钇提高了球形Ni(OH) 2

球型Ni(OH)_2表面包覆Y(OH)_3及其高温充放电性能

应用共沉淀的方法在球型Ni穴OH雪2的表面包覆了一层Y穴OH雪3,并研究了包覆不同含钇量后的球型Ni穴OH雪2的高温充放电性能。研究结果表明:包覆Y穴OH雪3的球型Ni穴OH雪2具有良好的高温充放电性能。其中1C充放电条件下,包覆量为0.3%的Ni穴OH雪2较好,0.2C充放电条件下,包覆量为1%的Ni穴OH雪2较好。

纳米级β-Ni(OH)_2的制备和放电性能

本文采用均相沉淀法和无水乙醇溶剂法制备出了纳米级β-Ni（OH）2运用XRD、TG、DTA、TEM及ICP测试对制备的样品作了分析研究．制备过程中表面活性剂、转型条件及后处理温度的选择对样品性质影响很大，对纳米β-Ni（OH）2进行了充放电实验研究．

Ni(OH)_2电极材料的XRD和Raman光谱表征

用 XRD和 Raman光谱等方法对几种典型球形 Ni( OH) 2 电极材料进行了表征 ,并分析了材料的表观形貌、掺杂元素和微观结构等对其充放电性能的影响 .结果表明 ,有较好填充性和充放电性能 Ni( OH) 2 电极材料所具有的特征为 ,颗粒的球形好且结晶完好 ,晶粒较小 ,较大的晶格参数 c,并在 51 0和 3596cm- 1 处可以生成 Raman光谱峰 ;而 XRD和 Raman光谱方法则是评价 Ni( OH) 2 电极材料性能的有效手段 .

纳米Ni(OH)_2的制备及其电化学性能

采用固相法制备了纳米 β Ni(OH) 2 ,采用Scherrer公式由其中一样品的 (10 0 )、(10 1)及 (110 )晶面参数计算得到晶粒尺寸分别为 11.1nm、3.6nm和 12 .1nm。采用循环伏安、恒电流充放电等技术对其电化学性能进行了初步研究 ,结果表明 :纳米Ni(OH) 2 的活性比较高 ,其首次容量达 2 0 7.9mA·h·g-1,第 2周期容量即达到最大值 2 4 0 .4mA·h·g-1,但其容量衰退较快。

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 9mAh/g,放电性能稳定,循环可逆性良好。

掺杂α-Ni(OH)_2的电极性能研究

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,合成了掺杂α Ni(OH)2,它具有较高的放电平台,且放电曲线平坦,放电容量高,在碱性溶液中结构稳定。对它进行了电极性能研究。通过循环伏安法,结合Ran dle Sevick方程,得出了质子扩散系数为2.35×10-10cm2/s;通过交流阻抗法发现它由电化学极化阻抗和Warburg阻抗组成。

Ni(OH)_2晶型构造控制研究

采用氨络合沉淀法制备了Ni(OH) 2 微粒。基于Ni(OH) 2 的结构特征 ,考察了阴离子、氨浓度、反应陈化时间对Ni(OH) 2 的结构控制规律 ,并用负离子配位多面体生长基元理论对此进行解释 ,认为通过改变反应体系物理化学条件来改变有关生长基元及其维度。

微包覆Co,Zn和Ni对球形Ni(OH)_2性质的影响

给出了不需用PdCl2 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

C/纳米[Ni_(0.96)Co_(0.04)(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 5V;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,2200W/kg(以正、负极活性物总质量计算)放电时,比能量达23 2Wh/kg。

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。

乙醇-水体系电沉积制备Ni(OH)_2超级电容器正极材料的研究

采用电化学共沉积技术在泡沫镍基体上制备了掺杂Co的Ni(OH)2电极,研究了乙醇与水体积比为3∶7,1∶1和7∶3及水溶液情况下,C/Ni(OH)2超级电容器的容量特性。XRD分析表明,所得产物为掺杂Co的-αNi(OH)2;电池测试表明在乙醇与水体积比为1∶1时,能获得最好的电化学充放电特性,在小电流4mA/cm2充放电下,比容量达850F/g;在大电流32mA/cm2充放电下,比容量可达600F/g,其比容量数值随循环次数增加逐渐趋于稳定。扫描电镜观察表明,乙醇与水体积比为1∶1时所得电沉积Ni(OH)2呈细小的蜂窝状三维结构,增大了活性物质与电解液接触的比表面积,使电化学反应更加充分,提高了活性物质的利用率和放电比容量。

Ni(OH)_2热分解动力学的非等温技术研究

由Ｎｉ（ＯＨ）_２在升温过程中的ＴＧＡ和ＤＳＣ曲线，研究其热分解反应的动力学，实验结果表明，Ｎｉ（ＯＨ）_２粉体从４８９Ｋ时开始分解，６２６Ｋ时分解完毕，反应的活化能为１２５．２５ｋＪ／ｍｏｌ．化学反应是分解过程的控制环节．

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。

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。

NiOOH/Ni(OH)_2电极的发展历程及前景

本文全面而详细地介绍了NiOOH/M(OH)_2电极的发展历程和各阶段存在的问题,本文还对NiOOH/M(OH)_2电极的发展前景作了分析。

单分散纳米Ni(OH)_2的制备及其电化学性能

用化学沉淀法在有聚乙二醇的镍盐溶液中制备了Ni(OH) 2 。XRD、TEM分析结果表明 ,产物为单分散纳米级 β 氢氧化镍 ,平均粒径 4 8nm。恒流充放电和循环伏安测试结果表明 ,此样品具有较高的电化学活性 ,还原电位约提高 33mV ;活性物质具有较高利用率 ,放电容量明显增大 ,最高可达理论容量的 96 5 % ;样品的抗过充及循环充放电性能均有显著提高。

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10～20nm;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。