Ni/MH电池自放电研究

本文提出一种简便的用于研究Ni/MH电池自放电机理的方法,得出电池内部H_2与充电态正极活性物质的化学反应为Ni/MH电池自放电高的主要原因。并对抑制自放电的措施作了相应的研究。

在充放电循环过程中Ni/MH电池正负极的结构和性能变化

本文对在连续进行充放电循环过程中Ｎｉ／ＭＨ电池的放电容量、中值电压与循环周期的关系以及电池正负极结构和性能的变化进行了研究。结果表明：电池在循环过程中正极活性物质基本构型未变化，而负极储氢合金表面逐渐生成了Ｌａ（ＯＨ）３、Ａｌ（ＯＨ）３、ＬｉＭｎＯ２，正负极活性物质随循环次数的增加不断发生粉化，这些都是导致Ｎｉ／ＭＨ电池放电性能下降的主要因素。

MH/Ni电池的储存性能与电极活性材料的结构

通过储存前后对MH/Ni电池性能的检测和电极活性材料的物相和微观结构的对比,发现电池容量衰减和内阻增加是CoOOH的析出和晶粒细化作用的结果。在β-Ni(OH)2颗粒周围包覆Co3O4的CoOOH阻碍了电池成流反应的进行,包覆Co3O4的CoOOH含量越多,β-Ni(OH)2的晶粒越细,这种阻碍作用就越大,表现为容量降低和内阻增加的幅度大。

稀土在Ni/MH电池中应用研究

综述了稀土在N i/MH电池中的作用机理。贮氢合金中稀土的含量和组成改变合金的微晶结构,影响合金的吸放氢特性。镍电极中掺杂稀土添加剂一方面可以有效地提高析氧过电位,改善N i/MH电池高温性能。另一方面稀土的掺杂使N i(OH)2晶格发生畸变,改善材料的质子扩散性能,减少电化学反应阻抗。此外,电解液中引入稀土化合物,可增大电极表面的活性中心。阐述了稀土是改善N i/MH电池性能的一种有效的活性材料和添加剂。

镍正极掺杂NiOOH的MH/Ni电池性能

将化学氧化法合成的NiOOH以一定的比例掺杂到商用球形Ni(OH)2粉末当中,以此作为镍正极活性材料,制成额定容量为1 5Ah圆柱密封AA型MH/Ni碱性蓄电池·采用恒流充放电和交流内阻分析方法测试了该电池的性能·结果表明:镍正极掺杂NiOOH的MH/Ni电池在活化效率和循环寿命方面得到了明显的改善和提高,掺杂NiOOH的镍正极具有更高的反应活性及更小的电化学反应阻抗,因而表现出良好的电化学性能·实验表明,镍正极活性材料中NiOOH的掺杂量为1%～3%时对电池性能有较好的影响,掺杂量过多会降低电池的放电容量·

Ni-MH电池电极活性物质利用率的研究

讨论了添加剂Ｃｏ粉和ＣｏＯ粉的含量、粒度与正极活性物质利用率的关系，研究了不同含量的Ｎｉ粉及ＭＨ合金粉本身的粒度大小对负极活性物质利用率的影响。

电极材料非晶态氢氧化镍的电化学活性

通过快速冷冻沉淀法制备非晶态氢氧化镍粉体,微粒形状不规则,具有较小粒度分布和较大比表面积。经测量,发现其样品粉体拉曼光谱(Raman)峰较多,差热分析(DSC)发现其分解温度较低,为295.18℃,结果分析表明活性较高。将所制备的非晶态Ni(OH)2粉体作为活性物质合成正极材料,并组装成MH-Ni碱性模拟电池,在恒流50mA/g下充电8h,25mA/g下放电,终止电压为1.0V时,其放电工作电压平稳且时间长,放电平台为1.26V。放电比容量可达333.22mAh/g,高于β-Ni(OH)2的理论比容量289mAh/g,循环伏安曲线的测试结果表明,可逆性能较好,在碱性电解液中结构稳定。

氢镍电池闭口化成中的正极活化

采用BET ,DTA及XRD等手段研究了闭口化成条件下氢镍电池发泡式正极的活化。结果表明 ,以添加了氧化亚钴的球形氢氧化镍作为正极活性物质 ,在闭口化成条件下经适当活化可获得大于 90 %的正极活性物质利用率。添加了锌及镉和镁的球形氢氧化镍作为正极活性物质 ,可在较大的放电电流条件下获得高的电池容量。正极是通过CoO溶解 /沉积 /覆盖过程发挥其导电效果而活化的。

活性物质电性能快速测定方法的研究

在电池活性物质中掺入导电粘合剂后做成电极，进行恒电流充放电，得到的电容量能直接评价活性物质的电性能。已对ＭｎＯ２、Ｍ（ＯＨ）２、Ａｇ２Ｏ、ＡｇＮｉＯ２、ＣｕＯ和ＭＨ等活性物质的电性能作出快速评价。该测定方法具有简易。快速和直接的特点。

MH/Ni电池充放电过程导电物理机制的研究

借助X射线衍射等方法,研究了MH/Ni电池在充放电过程中电极活性材料β-Ni(OH)2和AB5合金的结构和微结构变化,进而讨论了两种电极活性材料在充放电过程中的物理行为和导电的物理机制.研究发现,在充电过程中确实未观测到β-Ni(OH)2→β-NiOOH的相变,只有在满充和过充时,才发生部分β-Ni(OH)2转变成γ-NiOOH,且一直是β-Ni(OH)2和γ-NiOOH两相共存;在充电过程不是由β-Ni(OH)2→β-NiOOH相变来提供氢离子,而是由氢原子离开β-Ni(OH)2的点阵位置提供氢离子;在负极这一边,开始时氢原子是以间隙式嵌入AB5点阵形成固溶体,只有当AB5因氢原子的嵌入使其体积变化达一定百分数后才析出AB5Hx氢化物.这些过程使电极活性材料的微结构也发生变化,而且这种变化不是完全可逆的.简言之,MH/Ni电池的物理导电机制是在正负极活性材料中嵌入和脱嵌的氢离子在电极间的定向迁移运动.

纳米界面结构氢氧化镍的制备及其电性能

采用液相受控结晶沉淀法制备了纳米界面结构氢氧化镍材料,重点考察了界面结构纳米化对目标化合物的物化性能及其电性能的影响,应用SEM、循环伏安和恒电流充放电等方法对产物进行了结构表征和性能测试。结果表明,氢氧化镍材料界面结构适度纳米化后,材料的形貌结构得到进一步改善,并且材料的放电容量和化成速度明显提高;纳米氢氧化镍包覆层的含量占10%左右综合性能较好。

AA型氢镍电池的设计

本文详述了氢镍电池的容量、正、负极板、活性物质用量等设计和工艺参数,并介绍了发泡镍样品电池。

镍氢电池正负极材料对大电流放电性能的影响

文章针对用三电极体系测试不同正负极活性物质对镍氢电池大电流30 C放电性能的影响,且通过成品电池进行验证,总结出镍氢电池大电流放电与正负极材料均有关系,与负极相比,不同的材料对正极电位变化较大,是影响镍氢电池大电流放电的主要因素。