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1.
镍氢电池的循环性能与活性物质微结构的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
娄豫皖  杨传铮  何丹农  夏保佳 《化学学报》2008,66(10):1173-1180
与循环试验大致同步, 用静态(初态和终态)或准动态(增加若干个中间态)的模式对MH/H电池循环性能、电极(包括负极和正极)材料的微结构进行了X射线衍射(XRD)研究, 发现循环性能衰减与正极材料β-Ni(OH)2的点阵参数、平均晶粒尺度、微应变和总的层错几率均随循环周期增加而减小以及负极材料中腐蚀产物A(OH)3和B相出现和增加有一定的对应关系, 发现MH/Ni 电池循环性能的衰减是正极材料和负极材料的结构和微结构随着循环次数的增加发生明显变化, 恶化了正负极材料的电化学性能, 同时消耗和恶化了电解液的综合结果. 为了提高电池的循环性能, 采用不同正极材料的添加剂. 结果表明, CaF2和Lu2O3有明显的效果, 其中CaF2效果最好, 并有广泛的实用性.  相似文献   
2.
微型质子交换膜燃料电池   总被引:2,自引:0,他引:2  
张熙贵  杨辉  夏保佳 《化学通报》2006,69(4):261-266
针对近期微能源领域对微型质子交换膜燃料电池的各种应用,特别是在移动电子产品中的应用研究日益受到重视,本文较为详细地介绍了各国、特别是美国、日本和欧洲等国家开展微型燃料电池研发的特点和趋势,并对微型质子交换膜燃料电池研发过程中存在的困难及商业化前景作了简要分析。  相似文献   
3.
硼氢化钠水解制氢的研究   总被引:8,自引:0,他引:8  
采用置换镀的方法在泡沫镍基体上获得不同载钌量的NaBH4水解制氢催化剂。实验结果表明,NaBH4水解制氢反应为零级反应,氢气生成速率随载钌量的增加而变快;当泡沫镍表面完全被钌覆盖时,载钌量为6%,相应的催化能力最强。与离子交换树脂载钌催化剂相比,泡沫镍载钌催化剂更稳定、耐用。实验还证实,30%比35%的NaBH4水溶液在相同的催化剂作用下更易发生水解反应;NaBH4水溶液中加入少量的NaOH有助于提高钌催化剂的催化性能。通过对NaBH4储氢体系的能量计算,说明采用该氢源体系的微型燃料电池的能量密度有望达到甚至超过锂离子电池的比能量水平。  相似文献   
4.
王倩  张竞择  娄豫皖  夏保佳 《化学进展》2014,(11):1772-1780
目前商用锂离子电池主要使用碳负极材料。零应变的钛酸锂被认为是比碳更安全、寿命更长的负极材料,在混合电动汽车和风/光/电并网、智能电网等领域有独特的应用前景。但是,采用钛酸锂负极的锂离子电池在充放电及储存过程中极易发生气胀,从而导致外壳变形、电池向外析气、电池性能急剧下降等问题,这是制约钛酸锂实际应用的最大障碍。本文首先介绍了钛酸锂基锂离子电池的产业发展状况,其采用的正极材料分别为Li(NixCoyMn1-x-y)O2、LiMn2O4、LiFePO4与LiCoO2等四种。针对其气胀问题,从钛酸锂电极材料的界面特性、水分、电解液还原分解、负极电位、杂质等方面综述了相关的最新研究进展。同时结合本课题组的研究工作,从材料、工艺、使用等角度指出了气胀的改进措施,最后,提出钛酸锂基锂离子电池气胀方面亟待解决的问题及今后的研究重点。  相似文献   
5.
直接甲醇燃料电池;空气“自呼吸”;阴极微孔层;阴极水管理;膜电极集合体  相似文献   
6.
为了更深入地研究正负极活性材料精细结构与MH-Ni电池性能之间的关系,本文在介绍了简单而较适用的处理X射线衍射数据的方法之后,系统综述了电池活化前后、循环过程中正负极活性物质结构和微结构与电池性能之间关系研究的一些进展.主要包括:(1)具有适当晶粒大小和较大层错几率的βNi(OH)2物质,能获得较大的充放电容量;(2)没有观测到MH/Ni电池在充放电过程中有β-Ni(OH)2 β-NiOOH的相变,只有满充和过充电时才发生部份β-Ni(OH)2 γNiOOH的相变;MH/Ni电池的物理导电机制是在正负极活性物质中嵌入和脱嵌的氢离子形成固相质子在电极间定向运动.(3)循环性能的衰减、内阻、容量的变化与正负极活性物质的微结构变化有良好对应关系.微结构变化消耗电解液,并改变电解液的性能.正极、负极和电解液三者的共同作用是循环性能衰减的主导原因.(4)正极添加剂与电池性能之间的关系.由于正极添加剂Lu2O3和CaF2能抑制正极活性物质的微晶细化、减缓总的层错几率降低,对于储氢合金能抑制品粒增大,特别能抑制A(0H)3和B的析出,故能提高了电池的循环性能和寿命.(5)电池储存前后的容量衰减和内阻增加是其在储存过程中CoOOH析出和晶粒细化双重作用的结果.  相似文献   
7.
李佳  杨传铮  张熙贵  张建  夏保佳 《物理学报》2009,58(9):6573-6581
利用XRD系统地研究了石墨/Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2 18650型锂离子电池充放电过程中正负极活性材料的晶体结构和微结构的变化.已观测到,由于Li原子的脱嵌,使得LiMO2点阵参数a缩小,c增大,微应变增大,衍射强度比I104/I101I012/I101降低;此外,由于Li原子的嵌入,2H-石墨的点阵参数ac,以及微应变ε和堆垛无序度P都增加.同时,讨论了活性材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2和石墨在电池充放电过程中的嵌脱锂的物理机理.在充电时,正极Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2中处于(000)位的Li原子优先脱离晶体点阵,继后才是位于(2/3 1/3 1/3)和(1/3 2/3 2/3)位的Li原子离开点阵.锂嵌入石墨,优先进入碳原子六方网格面间的间隙位置,当负极的堆垛无序度达到一定值后,3R相逐渐析出.当电池满充或过充时,在六方石墨中形成LiC12和LiC6相.放电时,与上述过程相反,但并非是完全可逆的. 关键词: 锂离子电池 微结构 X射线衍射 嵌脱锂物理机理  相似文献   
8.
微型质子交换膜燃料电池;阴极结构;自呼吸;mems技术  相似文献   
9.
分离X射线衍射线多重宽化效应的新方法和计算程序   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
钦佩  娄豫皖  杨传铮  夏保佳 《物理学报》2006,55(3):1325-1335
在近似函数的基础上,提出并建立分离微晶与微应力、微晶与堆垛层错、微应力与堆垛层错二重宽化效应的最小二乘法和微晶-微应力-堆垛层错三重宽化效应的最小二乘法,同时编制了相关的计算机求解系列程序.这些方法适用于密堆六方(cph)、面心立方(fcc)和体心立方(bcc)结构.还给出和讨论了几个应用实例. 关键词: 最小二乘法 微结构 X射线衍射 计算程序  相似文献   
10.
应用恒电流充放电法和循环伏安法研究了MH/Ni电池的储存性能.结果表明,储存期间当电池开路电压下降至1.0V以下后,组成正极导电网络的CoOOH将被还原并在随后的充电过程中不能完全复原,导致电池储存性能下降.如于正极中加入镍粉作导电剂,便能在一定程度上减缓这种影响,改善电池的储存性能.  相似文献   
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