电沉积法制备Cu(OH)_(2)/Ni-Co-S复合电极及储能特性研究

本文采用两步电沉积技术,以泡沫铜为基底,原位制备了Cu(OH)_(2)/镍钴双金属硫化物(Ni-Co-S)复合电极材料。先采用恒电流沉积技术将泡沫铜表面氧化,得到Cu(OH)_(2),泡沫铜同时作为电极基底和铜的唯一来源,再通过恒电位沉积,将Ni-Co-S均匀覆盖在Cu(OH)_(2)表面。Cu(OH)_(2)一方面作为活性电极组分参与氧化还原反应,同时作为底层材料,为顶层Ni-Co-S的沉积提供较大的沉积空间,进而形成了更丰富的电化学活性位。基于这种原位电沉积技术以及Cu(OH)_(2)与Ni-Co-S组分的协同作用,Cu(OH)_(2)/Ni-Co-S复合电极表现出增强的赝电容特性,在2mA·cm^(-2)的放电电流密度下,比容量为4.88 F·cm^(-2),库伦效率为88.12%,5000次充放电循环后,比容量保持在初始值的86.38%。

NiSe_(2)/Ni(OH)_(2)/TM异质一体电极促进碱性析氧

低廉、高效稳定的催化电极对碱性电解水意义重大。利用水热法在钛网(TM)上原位构筑前驱体Ni(OH)_(2),通过固相硒化法在350℃对前驱体进行不同时长的硒化反应,制备出NiSe_(2)/Ni(OH)_(2)/TM异质一体电极。利用XRD、XPS对电极的物相和表面元素价态进行分析;通过SEM和TEM对电极的形貌和元素分布进行表征。并在1 mol/L KOH电解液中对电极进行电催化析氧性能测试。XRD和SEM分析证实了电极的物相和形貌依赖于硒化时间。电化学测试结果显示了电极的形貌对催化性能的影响较大。硒化2 h所得到的NiSe_(2)/Ni(OH)_(2)/TM电极具有最佳的异质形貌和最优的碱性析氧性能,驱动10 mA/cm^(2)电流密度仅需285 mV的过电位,Tafel斜率为50 mV/dec,100 h的恒电压测试中电流密度衰减率为16%。粗糙的表面显著地增多了有效活性位点,强化了异质界面上不同物种间的协调作用,中间产物的转换速率和电子的转移速率得以加快;该电极表现出优异的催化活性和耐久性。

交流电电解制备NiO-Ni(OH)_(2)/石墨片及其电性能研究

分别以镍条和石墨棒为电极、氢氧化钠为电解液,施加交流电进行电解合成NiO-Ni(OH)_(2)/石墨片复合材料.通过XRD、SEM及(HR)TEM等对该材料进行物性表征,并研究其用作超级电容器电极的电化学性能.结果表明,经电解进入溶液中的镍离子以NiO和Ni(OH)_(2)两种晶体形式,颗粒尺寸约为70 nm均匀分散在被剥离成石墨片形成的微米束中.该复合材料做成的电极表现出优异的电化学综合性能,当充放电电流密度为20 A/g时,比容量高达1142 F/g;经2000次充放电循环后,容量保持率接近96%.材料优异的电化学性能归功于活性物质镍氧化合物颗粒纳米化以及石墨片层形成的微米束为离子和电子传输提供快速通道.

珊瑚状Ag/Ni(OH)_(2)纳米复合电极的制备及其葡萄糖无酶传感

本文采用连续离子层吸附法在镍基底上制备珊瑚状Ag/Ni(OH)_(2)纳米复合电极,建立灵敏度优异的无酶葡萄糖传感器,采用循环伏安法(CV)和安培电流法(i~t)对该传感器的电化学特性进行了研究。结果表明,在0.5 V下,该传感器具有较好的电化学传感性能,其灵敏度为1102μA·mmol·L^(-1)·cm^(-2),线性范围为0.002 mmol/L~10.11 mmol/L,检出限为0.29μmol/L(S/N=3),且重复性好,抗干扰性强,重现性和稳定性好,这主要是因为银、镍纳米复合材料间的相互协同效应,比表面积增大,使其具有更多的活性位点,提高了电极的电化学性能。该传感器可用于检测葡萄糖注射液中葡萄糖的浓度,表明制备的Ag/Ni(OH)_(2)纳米复合电极具有检测葡萄糖的应用潜力。

B掺杂量对NiO/Ni(OH)2电极材料赝电容性能的影响

超级电容器在储能装置中占有重要的地位,近年来得到了广泛应用。影响超级电容器性能最重要因素是电极材料,而掺杂硼的镍基氧化物/氢氧化物复合电极材料具有优异的电化学性能。在柔性铜片上先化学镀再电化学原位氧化制备出4种不同B掺杂量的NiO/Ni(OH)2电极材料,扫描电镜(SEM/EDX)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)测试结果揭示电极材料表面呈微米微球结构,主要由NiO和Ni(OH)2构成,B以氧化物的形式掺杂,其中化学镀液中硼氢化钠添加质量分数为2%时制备的NiO/Ni(OH)2(2B)电极材料样品实现最高B掺杂量,质量分数可达15.7%;电化学测试结果显示随着电极材料中B掺杂量的提高,其比电容增加,循环性能更优异,原因是电极材料表面含B时能增加其与电解液的接触和润湿作用,降低表面电化学反应的电荷传递电阻,从而加速表面电化学反应,表现出较高的比电容。特别地NiO/Ni(OH)2(2B)在1 A·g^(-1)的充放电电流密度下比电容可达3.6 F·g^(-1),经历10 000次循环充放电后比电容维持率189%,在4种电极材料中具有最好的电化学性能。

不同荷电状态下α-Ni(OH)_2的质子扩散系数

应用电化学交流阻抗法 (EIS)研究了不同荷电状态下的α Ni(OH) 2 的质子扩散系数 (使用Equivcrt软件拟合实验数据 )。结果表明 ,质子扩散系数是电极荷电状态的函数 ,在荷电状态为 2 0 %左右时 ,质子扩散系数具有最大值 ,并且在荷电状态大于 1 0 %时 ,均大于 β Ni(OH) 2 活性物质。在电极荷电状态为 0 %时 ,阻抗谱为半圆(在频率小于 1 0Hz时 ) ,未显示固相有限扩散控制的特征。从理论上讨论了此结果。

制备条件对正极材料Ni(OH)_2活性和堆积密度的影响

发现了正极材料Ni(OH)_2的活性和堆积密度对某些制备条件而言是一对矛盾.确定了最大限度地协调二者的pH值等制备条件.制得了具有较高活性(放电比容量200～240mAh/g)和较高堆积密度[(1.6～1.8)×10~3kg/m^3]的Ni(OH)_2.

α-Ni(OH)_2活性物质的初步探索

ＭＨ－Ｎｉ电池的性能在很大的程度上决定于正极，本文初步研究了新型正极材料体系α－Ｎｉ（ＯＨ）２／β－ＮｉＯＯＨ体系的性能，提出了制备在碱液中稳定的α－Ｎｉ（ＯＨ）２的必要条件。ＸＲＤ测试表明材料具有水滑石结构，电极充放电实验表明其大电流放电性能优良，放电电压平台高于β－Ｎｉ（ＯＨ）２电极。

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 .

碱性蓄电池正极用球形微粒Ni(OH)_2的制备、性能和结构

碱性蓄电池正极用球形微粒Ｎｉ（ＯＨ）２的制备、性能和结构赵林治＊杨书廷赵培正吕庆章丁立张明春（河南师范大学化学系新乡４５３００２）关键词Ｎｉ（ＯＨ）２，球形微粒，制备，性能，结构，氢氧化镍电极１９９７－０６－１６收稿，１９９７－１１－１７修回国家自然...

掺杂Al的α-Ni(OH)_2的电化学性能

采用循环伏安、模拟电池及AA型MH/Ni实验电池对掺杂铝α Ni(OH) 2 γ NiOOH电化学过程进行了研究 .XRD分析证明掺杂Alα Ni(OH) 2 在AA型MH/Ni电池中数十次充放电循环和 1年以上放置后仍保持α Ni(OH) 2 晶体结构特征不变 ,与 β Ni(OH) 2 β NiOOH过程相比 ,其电化学行为显示出更多的优点 .

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 。

Ni(OH)_2/SBA-15分子筛复合电极材料的制备与超级电容性能

以SBA-15分子筛为载体,采用简单化学沉淀法制备Ni(OH)2/SBA-15分子筛复合材料,用X射线衍射仪、SEM、TEM和电化学工作站等手段研究复合材料的物相和超级电容性能.结果表明,硫酸改性的SBA-15分子筛比纯SBA-15分子筛具有更高的均一性,孔道发生显著变化,比表面积增大.Ni(OH)2/SBA-15复合材料的表面形貌为纳米尺寸的蜂窝孔状结构,活性材料Ni(OH)2由层状结构的-αNi(OH)2构成.电化学性能测试表明,Ni(OH)2/SBA-15复合材料的比容量随着放电电流密度的增大而降低,随着SBA-15分子筛在复合材料中所占质量分数的增大而降低.采用硫酸改性SBA-15分子筛制备的Ni(OH)2/SBA-15复合材料比采用纯SBA-15分子筛制备的Ni(OH)2/SBA-15复合材料具有良好的超级电容性能和动力学性能,材料最高比容量为1 069 F/g.

Co对Ni（OH）_2电极中质子扩散行为的研究

本文采用恒电位阶跃、循环伏安及恒电流放电法，考察含Ｃｏ量０％～５３％的Ｎｉ（ｏＨ）_２电极充放电过程中质子的扩散系数：充电过程该值为１０－９～１０－１０ｃｍ２／ｓ，放电过程则为１０（－１１）ｃｍ２／ｓ．数据处理时对文献中有关公式进行了修正．

掺杂Co纳米β-Ni(OH)_2的制备及其循环伏安行为

采用共沉积方法制备出掺杂Co的纳米β-Ni(OH)2,并对Co掺杂比例与材料性能的关系进行了研究。XRD、TEM测试结果表明,利用共沉积法可以制备出不同掺杂Co比例的纳米β-Ni(OH)2,随着Co掺杂比例的增大,材料的晶格缺陷明显增多,晶格参数和表面型貌也发生相应的变化。利用微电极的循环伏安(CV)行为研究表明,掺杂后材料的循环伏安性均较掺杂前有所改善,且Co的掺杂比例对材料的氧化峰电位(EP,a)、还原峰电位(EP,c)及质子扩散系数(D)均产生影响,当Co的掺杂比例为5%时,材料的质子扩散性能相对最好。

化学镀钴Ni(OH)_2电极的电化学行为

以化学镀钴前后的Ni(OH) 2 粉末为活性材料 ,以泡沫镍为基体 ,制得Ni(OH ) 2 电极。采用循环伏安法 (CV)研究了这两种电极的电化学行为 ,测定了H+ 在Ni(OH) 2

稳定的α-Ni(OH)_2研究进展

α -Ni(OH) 2 因具有较高的放电比容量 ,有望成为镍电极的活性物质。综述了用锌、铁、锰、钴和铝取代的α -Ni(OH) 2 的制备工艺及其电化学性能。在探讨α相不稳定的原因及如何使其稳定于强碱中的基础上 ,展望了其应用前景。

β-Ni(OH)_2纳米粉末制备方法的改进

研究了纳米级β Ni(OH) 2 粉末的制备方法 ,使纳米粉末的产率提高了近 5倍 ,达到了 85 % ,并保持纳米粉末的尺寸在 5 0～ 80nm。制备的 β Ni(OH) 2 纳米粉末可以提高镍电极容量的 10 %～ 12 %。

Ni(OH)_2的表面修饰对电极性能的影响

采用化学镀的方法在Ni(OH) 2 粉末表面微包覆一层Co ,Ni膜 ,以此为活性材料制备出了与物理掺杂钴方式相比性能更好的Ni(OH) 2 电极 ;找出了一种适用于碱性条件下的化学镀活化液 .

复合掺杂PO_4^(3-)和Al^(3+)的α-Ni(OH)_2电极材料稳定性能研究(英文)

采用化学反应共沉淀法制备出PO43-和Al3+阴阳离子复合掺杂的α-Ni(OH)2粉体,采用X射线衍射仪(XRD),电子能谱(EDS),红外光谱(IR)和热重分析技术(TG-DSC)表征了其结构和组成。结果表明:添加PO43-和Al3+离子的α-Ni(OH)2增加了层间距,充放电循环测试表明复合掺杂的α-Ni(OH)2在15次循环结束后没有发生相变,循环伏安曲线呈现较好的重现性,表明了复合掺杂的α-Ni(OH)2在碱性电解液中具有较高的结构稳定性,放电容量达348.51mA/g。