Al掺杂Ni(OH)2的结构及电化学性能

用化学共沉淀法合成了A l掺杂N i(OH)2,用XRD表征了合成样品的结构特征:研究了合成样品的循环伏安性能,以及用A l掺杂N i(OH)2为正极活性物质的Zn/N i试验电池的充放电性能。研究结果表明:所合成的A l掺杂N i(OH)2为具有α-型晶体结构的材料,A l掺杂N i(OH)2具有优良的电化学可逆性、良好的充放电性能和较好的电化学循环性能;A l掺杂N i(OH)2作为正极活性物质的Zn/N i试验电池等250次充放电循环容量保持率130.1%,最高放电比容量为420.5mAh/g。     

Al、Zn掺杂γ-NiOOH的制备、结构与电化学性能

目前镍基碱性二次电池正极活性物质广泛采用的β-Ni(OH)2存在比容量偏低、不能或不适合与单质锌直11接搭配制作一次或二次锌镍电池等缺点[1],因此,合成充电态高比容量的NiOOH具有重要意义.Al、Zn等掺杂改性的α-Ni(OH)2在强碱性电解质中稳定,充放电可逆性好,质量比容量可达400mAh/g以上[2～4],如果直接合成其氧化态物质γ-NiOOH,有望获得较好的电性能,从而为镍基碱性电池提供一种新型的正极活性材料.     

高Al含量Ni/Al双氢氧化物的结构及循环伏安特性

为了合成具有优良电化学性能的Ni系列碱性电池氢氧化镍正极活性物质,本文以硫酸镍和硫酸铝以及硝酸镍和硝酸铝为原料,在搅拌及同时超声波作用的条件下,用共沉淀方法合成了Al含量为Ni含量30(mol)%～50(mol)%的高Al含量的NiAl层状双氢氧化物(HACNiAlLDHs)。用XRD技术表征了HACNiAlLDHs样品的晶体结构特征;采用粉末微电极循环伏安(CV)技术研究了典型HACNiAlLDHs样品的电化学性能。结果表明,合成的HACNiAlLDHs样品为αNi(OH)2;观察到HACNiAlLDHs电极在反向扫描过程中的“第2个还原电流峰”,该还原峰可能为γNiOOH—→αNi(OH)2的还原电流和γNiOOH—→αNi(OH)2还原“滞后”的电流的重叠电流峰;Al3 以及SO42-杂质离子对“第2个还原电流峰”的出现起到重要作用;SO42-在电化学反应过程中使γNiOOH的还原“滞后”,并使得αNi(OH)2在碱性介质中更加稳定;以硝酸盐为原料合成的LNHACNiAlLDHs样品具有优良的电化学性能,如可逆性、电极活性物质利用率、放电性能、循环性能和析氧过电位。     

Al、Zn掺杂Y-NiOOH的制备、结构与电化学性能

目前镍基碱性二次电池正极活性物质广泛采用的β-Ni（OH）2存在比容量偏低、不能或不适合与单质锌直^11接搭配制作一次或二次锌镍电池等缺点，因此，合成充电态高比容量的NiOOH具有重要意义。Al、Zn等掺杂改性的α-Ni（OH）2在强碱性电解质中稳定，充放电可逆性好，质量比容量可达400mAh／g以上，如果直接合成其氧化态物质γ-NiOOH，有望获得较好的电性能，从而为镍基碱性电池提供一种新型的正极活性材料。     

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。     

镍氢电池正极大电流充放电性能及最佳配方

采用化学共沉淀法制备了镍铝和钴铝2种层状氢氧化物[ Ni4Al(OH)10]OH和[Co4Al(OH)10]NO3.将前者作为电极活性材料,后者及石墨作为正极导电添加剂,通过单纯形重心设计研究了正极中3种物质的最佳配比,使其大电流充放电性能得到有效地提高.结果表明,电极的性能与电极配方密切相关.当[ Ni4Al(OH)...     

β-NiOOH的制备及充放电性能

电池正负极材料有充放电态之分 ,如 Mn O2 、Zn处于充电态 ,Ni(OH) 2 、MH、Li Co O2 、L i Ni O2等处于放电态 ,将起始荷电态不同的电极组装成电池 ,必然存在充放电态不匹配的问题 ,给电池化成带来困难 [1,2 ] .如 Zn/Ni电池正极改用充电态Ni OOH为原材料 ,则负极就可用充电态 Zn为原材料 ,很显然 Zn作为负极材料优于 Zn O,这就引发了将 Ni(OH) 2 氧化为 Ni OOH的研究 .本文采用改进的化学氧化法由β- Ni(OH ) 2 制备β-Ni OOH粉体 [3,4 ] ,对纯样及其与 Mn O2 混合的掺杂样的充放循环性能和反应机理进行了研究 .所用试剂…     

核壳结构Ni(OH)x(x=2.01～2.15)电极材料的制备及电化学性能

采用化学氧化法制备了碱性二次电池用正极材料Ni(OH)x。采用SEM、TEM、XRD等手段表征了样品的形貌及物相特征,测定了样品的平均氧化态,并考察了其作为镍氢电池正极活性材料的电化学性能。结果表明:经过氧化处理的球形Ni(OH)2表面形成了β-NiOOH,呈现出明显的核壳式结构,制备的样品中Ni的平均氧化态分别为:2.01、2.05、2.13,nNi3 /nNi介于1%～15%之间,以制备的样品为正极材料组装成镍氢模拟电池在0.2C倍率下充放电,样品的放电容量为275±10mAh·g-1;1C充放电条件下,Ni平均氧化态为2.05的样品首次放电容量为268mAh·g-1,270次循环后容量保持率为98%。     

锂离子电池富锂正极材料Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2(x=1/5, 1/4, 1/3)的合成及电化学性能

通过共沉淀法制备了M(OH)2(M=Mn, Ni)前驱体, 并与LiOH混合, 合成了锂离子电池富锂正极材料Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2, 采用XRD、SEM和充放电实验对其进行表征. 研究结果表明, Li, Ni, Mn原子在M层中呈有序分布, 形成超结构; 富锂正极材料由亚微米的一次粒子团聚组成1~3 μm颗粒; 在2.0~4.8 V电位范围内, 充放电电流密度为10 mA/g时, 富锂正极材料表现出很高的可逆比容量, 达到200~240 mA·h/g, 同时具有良好的循环可逆性能.     

金属并联电解制备LiCo_xNi_(1-x)O_2正极材料

应用钴、镍金属并联电解法制备锂离子电池正极材料.电解反应时,调节流过钴、镍电极上的电流比值及控制合适的电流密度,可生成均匀的CoxNi1-x(OH)2前驱体.研究表明,该法简单且无污染.合成的LiCo0.3Ni0.7O2正极材料充放电的容量较高,循环稳定性也较好,其初始放电容量为163mAh/g,经过50次充放电循环后放电容量仍可保持140mAh/g.     

外掺Y2O3对镍氢电池正极高温性能的影响

研究了外掺Y2O3对镍氢电池镍正极高温性能的影响. 通常镍正极在高温下放电比容量会骤然降低, 为了提高其高温性能, 进行了球型Ni(OH)2外掺不同比例Y2O3的实验, 对压制的镍电极在不同温度下的充放电情况进行了细致的研究. 研究发现外掺Y2O3的球型Ni(OH)2电极比普通球型Ni(OH)2电极的放电比容量在高温下要高出很多, 在0.2 C充放电情况下外掺1%是最佳比例, 它比普通球型Ni(OH)2电极的放电比容量要高出35%以上, 在1 C充放电情况下外掺0.2%是最佳比例, 它比普通球型Ni(OH)2电极的放电比容量要高出15%以上. 同时对外掺Y2O3提高镍正极放电比容量的原因也进行了初步探讨.     

MH/Ni电池用稀土系储氢合金的失效及回收研究

探讨了深度过放电对MH／Ni电池负极储氢合金的影响。发现在过放电后，负极储氢合金的XRD结构图中，除了储氢合金的主相外，还出现了十分明显的Al(OH3),La(OH)3的衍射峰。结合各种情况下储氢合金失效的,原因利用化学处理及再熔炼的方法对失效MH／Ni电池的负极粉进行了回收实验，并对比了回收合金与原合金的结构及电化学性能。XRD测试结果表明回收合金与原合金的结构相同，均为CaCu5型。恒电流充放电实验发现，回收合金与原合金粉相比，放电容量接近，放电电位高。不寿命测试结果表明，回收合金较原合金容量衰减更缓慢。     

掺杂NiO的Ni(OH)_2电化学性能研究

于Ni(OH)2中添加具有电容特性和大电流充放电性能良好的NiO.研究发现掺杂5%NiO的Ni(OH)2在0.2C倍率下放电容量可达310.1mAh/g,而3C放电容量还可以保持79.5%.其循环伏安扫描氧化还原峰电位差仅为164mV,表明该材料的循环可逆性好.由此可见在Ni(OH)2掺杂适量的NiO,对于Ni(OH)2的大电流充放电性能确有改进作用.     

新型非对称电化学电容器的电极匹配研究

活性炭负极容量的有效利用率是导致双电层电化学电容器和C/Ni(OH)2非对称电化学电容器容量性质差异的主要因素,并可将其作为非对称电化学电容器容量设计和测算的依据;本文引入Ni(OH)2正极有效活性物质概念,以正极有效活性物质的量匹配负极的设计容量,从而优化正、负极的容量匹配,改善非对称电化学电容器的容量和大电流性能.     

Mm(NiCoMnAl)5贮氢合金中铝对直封型MH/Ni电池性能的影响

制作电池前在正极活性物质βＮｉ（ＯＨ）２微粒表面沉积５％Ｃｏ,抑制了γＮｉＯＯＨ的产生,并能有效地防止βＮｉ（ＯＨ）２在充放循环过程中粉化,通过对电池充放电曲线的测量、Ｘ射线分析,探明了用前处理方法可消除贮氢合金中铝对正极活性物质的影响．     

表面覆CoOOH的球形Ni(OH)2的制备及快充性能

应用化学沉淀-电化学氧化法,于球形N i(OH)2颗粒表面生成CoOOH包覆层,研究包覆处理对AA型高容MH/N i电池快充性能的影响,并由红外光谱和扫描电镜表征覆钴样品.结果表明,以包覆CoOOH的N i(OH)2作正极活性材料装配的电池较之于正极单一添加CoO的电池,其内阻降低了约3.4 mΩ,该电池快充时充电电压平台较低且在充电末期电池温度不超过55℃,首次放电效率达90.6%,快充循环寿命达300周次.     

稀土氧化物对二次锌电极性能的影响

应用阴极极化法在锌电极上覆盖一层稀土氢氧化物膜La(OH)3或Ce(OH)3,并用循环伏安、动电位极化、定电位阴极极化实验研究其电化学性能.结果表明,La(OH)3或Ce(OH)3膜能抑制锌酸根离子的迁移,提高析氢过电位,降低腐蚀电流密度并能抑制枝晶生长.SEM观测显示,稀土氧化物La2O3或CeO2改变了锌沉积形态,进而提高了锌酸钙电极的充放电循环性能.