体相掺钇、铝的α-Ni(OH)2的固相合成和高温电化性能

固相法合成含不同Y^3＋的铝基α-Ni（OH）2样品的组成、晶相结构、表面形态等用XRD，SEM，FT-IR，AAS和CT等表征。用此材料组装成氢镍模拟电池。在不同温度下做了恒流充放电研究。结果表明，在30℃时Y^3＋使铝基α-Ni（OH）2电极材料的放电比容量稍有下降。而60℃时，在各实验倍率充放电情况下以掺Y（OH），摩尔含量1．2％为合适比例，它比不掺钇的铝基α-Ni（OH）2放电比容量要高出17％～29％。高温放电电位也有所改善。对电极材料的高温性能改善的机制也做了探讨。

掺铝、钴纳米α-Ni(OH)_2的固相合成及电化学性能研究

固相法合成了不同铝、钴配比的纳米α-Ni0.8CozAl0.2-z(OH)2.2-z-0.5y(CO3)y.xH2O。采用XRD、FTIR、SEM、CT和恒电流充放电等对其组成、晶相结构和电化学性能进行表征和测定。实验表明,掺Co的物质的量分数在5%～8%时有较高的放电比容量、较好的循环稳定性和电极可逆性,发挥了Co3+增强导电性、稳定α相结构的多重作用。为α-Ni(OH)2的应用提供有益的参考。

La掺杂Al代α-Ni(OH)_2电极材料的性能

采用尿素均相沉淀法制备了La掺杂Al代α-Ni(OH)2粉体材料,表征了其微观结构和形貌,并测试了样品作为MH-Ni电池正极活性材料的电化学性能.结果表明,制备的样品颗粒呈类球形,与Al代α-Ni(OH)2相比,结晶度增强,具有更大的晶格层间距,电极反应具有更好的可逆性和较小的电化学阻抗,在0.1C下放电比容量达403.04mA·h/g,放电中值电压较高并稳定于1.29V,1C下放电比容量达343.47mA·h/g,充放电循环50次容量保持率为90.31%,显示了良好的较大倍率放电性能.

β-Ni(OH)_2/石墨烯复合纳米材料的制备及其电化学性能研究

以NaBH4为还原剂,采用成核晶化隔离法和氧化还原法相结合低温下制备了Ni（OH）_2/石墨烯纳米复合材料,并以此为电极研究了其电化学性能。实验发现：六方形片状结构的β-Ni（OH）_2成功地分散在石墨烯载体表面,石墨烯片层结构没有发生团聚及严重的堆垛现象,提高了电极的稳定性。当石墨烯与Ni（OH）_2的质量比为5∶5时,显示了最佳的电化学性能：在0~0.47V的电位窗口,1A/g的电流密度下,比电容高达922F/g。

浸渍α-Ni(OH)_2稳定性的研究

通过X射线衍射 (XRD)分析证实含B添加剂的镍电极活性物质晶型结构为α型 ,差热 热重 (DTA TG)分析则表明α Ni(OH) 2 层间有结构水或化学吸附水存在。探讨了添加剂B分别与Na2 S、Ca(NO3) 2 共沉积的镍电极性能。通过XRD及 50多次大电流充放电循环表明 ,该电极仍具有α型结构 ,且大电流放电容量的衰减受到一定程度抑制。

α-Ni(OH)_2/GO原位复合材料的制备及电化学性能

采用均相沉淀法分别制备了α-Ni(OH)2和α-Ni(OH)2/GO复合材料,并对其微观结构和电化学性能进行了考察。XRD分析表明α-Ni(OH)2/GO复合材料层间距更大;FT-IR表明α-Ni(OH)2/GO复合材料中NO-3振动吸收峰峰形逐渐宽化、强度减弱;FESEM图像表明α-Ni(OH)2/GO复合材料结构更加致密。采用CV、EIS和充放电测试表征了合成样品的电化学性能,发现α-Ni(OH)2/GO复合材料具有相对较低的阻抗、较好的循环稳定性和较高的放电比容量。

阴离子(NO3-/Cl-/SO42-)对Ni(OH)2晶型及其结构稳定性的影响

采用超声波辅助沉淀法分别在单元掺杂、二元掺杂和不掺杂三种情况下制备了三种不同镍源的纳米氢氧化镍,研究三种阴离子(NO-3,Cl-,SO2-4)对产物晶相结构及稳定性的影响。结果表明:未掺杂时,半径较大的SO2-4离子有利于α-Ni(OH)2的形成;在单掺杂Co(Ni 2+∶Co2+=1∶0.20)时,NO-3离子不仅有利于α-Ni(OH)2的形成,而且可以使α-Ni(OH)2在碱液中保持较高的稳定性;当复合掺杂Co/Cu(Ni 2+∶Co2+∶Cu2+=1∶0.15∶0.05)时,三种镍源制得的样品均为纯α-Ni(OH)2结构,但以Ni(NO3)2为镍源的α-Ni(OH)2在碱液中结构稳定性较高,NiCl2次之,NiSO4较差。可见,α-Ni(OH)2结构及稳定性既与掺杂情况有关,也与阴离子密切相关。

α-Ni（OH）2/石墨烯纳米复合材料的制备及其电容性能研究

近年来,石墨烯复合材料作为理想基底用于电极材料的生长,在电化学的许多领域都得到了广泛的应用。以石墨烯和六水合硝酸镍为原料,用NaBH4作为还原剂,在90℃低温条件下制备合成了具有纳米尺寸的α-Ni(OH)2/石墨烯复合材料。研究了石墨烯与α-Ni(OH)2的质量比不同时复合材料的电化学性能。结果表明:当质量比为5∶5时,复合材料显示了最佳的电化学性能:在0~0.47 V的电位窗口,0.2 A/g的电流密度下,比容量高达1280 F/g;2 A/g的电流密度下循环充放电测试2000次后,比容量仍然保持88%。因此,该复合材料作为一种理想的复合电极材料,可被应用到能量转化/储存系统中。

锌镍电池及其α-Ni(OH)_2正极材料的研究

综述了化学均相沉淀法合成α-Ni(OH)_2的方法,在适宜的温度、p H值、镍盐浓度及添加相关的活性剂下能够得到容量高、电压大、循环性能好的α-Ni(OH)_2材料。另外,通过掺杂不同的金属盐来改变其性能,并添加Zn盐、Al盐、Mn盐、铁盐、稀土金属盐等化合物,改良α-Ni(OH)_2结构。其中掺杂Al盐得到的α-Ni(OH)_2性能最好。综述了化学沉淀法以外的一些其它合成α-Ni(OH)_2的方法。

拟薄水铝石的老化及晶相转变

以理学D/max-3B X-射线衍射仪、TG-DTA、IR-440红外光谱法,研究了拟薄水铝石的老化及晶相转变。随老化时间的延长,〔AlOOH〕·nH_2O结构有序度增强。赋存于〔AlOOH〕·nH_2O粉体中的Al(OH)_3有三种晶型,拟薄水铝石与杂相有六种共存方式。含湿贮存12年的研究表明,胶质拟薄水铝石易向氢氧化铝晶相转化;而老化拟薄水铝石是比较稳定的,不易产生相变。

Au/ZrO_2催化CO氧化反应中ZrO_2纳米粒子的尺寸效应

从同一 ZrO(OH)2 出发制备了三种不同尺寸的 ZrO2 纳米颗粒(ZrO2-CP: 40～200 nm, ZrO2-AN: 18～25 nm,ZrO2-AD: 10～15 nm), 采用沉积-沉淀方法制备了相应的 Au/ZrO2 催化剂. 用 XRD, XRF, TEM 和低温 N2 吸附对 ZrO2和 Au/ZrO2进行了表征. XRD 和 TEM 分析表明 Au/ZrO2样品中 Au 粒子的平均尺寸为 4～5 nm, 而 ZrO2的晶相和颗粒大小没有因为“负载”Au 粒子而发生变化. CO 催化氧化反应的结果表明, Au/ZrO2催化活性随着 ZrO2纳米粒子尺寸的减小活性明显增加. TEM/HRTEM结果表明, Au/ZrO2催化剂中Au粒子与ZrO2颗粒接触界面随ZrO2颗粒尺寸的减小而明显增加, 这很可能是含有更小尺寸 ZrO2纳米粒子的 Au/ZrO2催化剂具有更高催化活性的重要原因.

固相反应法制备氢氧化镍和氧化镍超微粉

以草酸和镍盐为原料 ,在溶液中反应得到NiC2 O4 ·2H2 O ,进而在室温下与NaOH进行固相反应制得平均粒径为 1 0～ 2 0nm的超细粉体 β -Ni (OH) 2 。用NiCl2 ·6H2 O与NaOH在常温下进行固相反应 ,经 3 50℃处理分解可制备得到平均粒径为 2 0～ 3 0nm的NiO粉体。所需设备简单 ,操作方便易行。

氢氧化镍化成产物的XRD研究

用粉末X衍射(XRD)方法研究了球型β-Ni(OH)2在不同苛性碱电解液中充电化成产物的结构变化.结果表明:在电解电流一定的情况下,控制电解液浓度可以控制化成产物的晶型.适量LiOH仅对提高充电效率有贡献,但它既不会阻止也不会促进γ-NiOOH相的生成.采用4.0～5.0mol/L的KOH或NaOH溶液,再添加部分LiOH的混合苛性碱溶液作为化成电解液或电池电解液,既可以保证足够高的溶液电导及低温电导,又可以有效抑制γ-NiOOH相的生成.

高纯铝酸钙粉体的化学合成

选用Ca(OH) 2 饱和溶液和AlCl3溶液为初始原料 ,按Al3+ 与Ca2 + 的摩尔比为 2 .2配成混合溶液 ,在常温、高pH值下 ,先合成前驱体铝酸钙水化沉淀物 ,再经110 0℃煅烧制成高活性、高纯度的铝酸钙粉体。煅烧后粉体的XRD分析和SEM观察显示 :合成物于 10 0 0℃煅烧有大量铝酸钙矿物形成 ,110 0℃时可获得稳定的铝酸钙矿物 ,它是以CA为主晶相 ,并含有少量CA2的二元混合物 ,其中位径d50 约为 0 .6 6 μm ,比表面积为13m2 ·g- 1。