CO32-/Co2+/Ni2+浓度对混合相纳米Ni(OH)2物化性能的影响

以NiCl2、Co(NO3)2、Na2CO3为主要原料,采用超声波辅助沉淀法制备了混合相纳米Ni(OH)2,研究了Co掺杂比例、缓冲剂Na2CO3用量及反应物Ni2+浓度对Ni(OH)2的晶相结构、形貌、粒径及电化学性能的影响。结果表明,混合相结构的α-Ni(OH)2成分随Co掺杂比例增大而增加。较高的CO32-和Ni2+浓度有利于α-Ni(OH)2的生成。TEM测试表明,样品晶粒呈针状形态,其长径比随着Na2CO3用量增加而减小,平均粒度在60~90 nm之间。将纳米样品以8wt%与工业用微米级β球镍混合制成复合电极,其电极的放电比容量随Na2CO3用量的增加先增大后减小。当Ni2+浓度为0.4 mol.L-1、Na2CO3用量为0.5 g时,其电极(Co含量1.02wt%)的充电效率最高,放电比容量最大,0.5C倍率下高达306.9 mAh.g-1,比纯球镍电极提高30%。探讨了复合电极能较大幅度提高放电比容量的机理,提出纳米α-Ni(OH)2同时充当活化中心起催化作用的观点。     

单元和多元取代纳米氢氧化镍晶相及其结构稳定性研究

以硝酸镍为镍源,硫酸钴、硫酸铜、硫酸铝为掺杂原料,采用超声波辅助沉淀法分别制备了单元和多元取代纳米氢氧化镍。用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、激光粒度仪(PSD)及电子显微镜(TEM、SEM)对样品晶相结构、形貌、粒度分布等进行了表征,研究了单元或多元取代对产物晶相及其结构稳定性的影响。结果表明,样品均为纳米级Ni(OH)2,随着掺杂元素种类的增多,其一次粒子变得细小,团聚加重,二次粒子粒径增大。样品中α-Ni(OH)2比例随取代元素增多而增大。相对于Co单元和Co/Cu双元取代,Co/Cu/Al三元取代的样品其晶相结构更稳定,在碱液中浸泡3周后仍为纯α-Ni(OH)2。在相同掺杂比例下,Cu取代比Co取代更有利于α-Ni(OH)2的生成,但Co取代的样品结构稳定性优于Cu取代的样品。     

α-Ni(OH)2的研究进展

本文综述了α-Ni(OH)2在碱液中稳定存在的影响因素,对保持Ni(OH)2的alpha型结构所需条件及解决措施做了阐述;介绍了国内外α-Ni(OH)2电极的最新研究进展,着重叙述了Al3 、Mn3 和Zn2 替代Ni2 的α-Ni(OH)2的制备、稳定性和电化学性能以及尿素热分解制备的α-Ni(OH)2的特性;展望了纳米级α-Ni(OH)2的研究及应用前景.     

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Y3 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Y3 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)3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.     

Y掺杂对氢氧化镍电极高温性能的影响

合成了内掺稀土元素Y的β-Ni(OH)2和α-Ni(OH)2材料, 并通过XRD、TEM、CV 和充放电测试等方法研究了Y元素对这两种晶型活性材料的结构、形貌以及高温电化学性能方面的影响, 发现Y元素可显著提高β-Ni(OH)2和α-Ni(OH)2材料的高温性能, 且作用机理相同, 均是通过提高析氧过电位来改善镍电极的高温充电效率. 但是α-Ni(OH)2在高温下的相稳定性仍有待提高.     

β-Ni(OH)_2纳米线的相转化法制备及电化学性能

采用简单的相转化方法合成出直径为20~30 nm、长度为几微米的β-Ni(OH)_2纳米线.利用XRD和FESEM表征了样品的结构和形貌,并采用循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗谱等测试了样品的电化学性能.结果表明,在氢氧化钠溶液中,水热时间为30 min时,Paraotwayite型α-Ni(OH)_2纳米线转化为β-Ni(OH)_2纳米线.在不同扫描速率下,电极材料α-Ni(OH)_2和β-Ni(OH)_2纳米线的可逆性和倍率性能均优于β-Ni(OH)_2纳米片.     

单元和多元取代纳米氢氧化镍晶相及其结构稳定性研究

以硝酸镍为镍源,硫酸钴、硫酸铜、硫酸铝为掺杂原料,采用超声波辅助沉淀法分别制备了单元和多元取代纳米氢氧化镍。用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、激光粒度仪（PSD）及电子显微镜（TEM、SEM）对样品晶相结构、形貌、粒度分布等进行了表征,研究了单元或多元取代对产物晶相及其结构稳定性的影响。结果表明,样品均为纳米级Ni（OH）₂,随着掺杂元素种类的增多,其一次粒子变得细小,团聚加重,二次粒子粒径增大。样品中α-Ni（OH）₂比例随取代元素增多而增大。相对于Co单元和Co/Cu双元取代,Co/Cu/Al三元取代的样品其晶相结构更稳定,在碱液中浸泡3周后仍为纯α-Ni（OH）₂。在相同掺杂比例下,Cu取代比Co取代更有利于α-Ni（OH）₂的生成,但Co取代的样品结构稳定性优于Cu取代的样品。     

α-Ni(OH)2的研究进展

摘要本文综述了α-Ni（OH）：在碱液中稳定存在的影响因素,对保持Ni（OH）2的alpha型结构所需条件及解决措施做了阐述;介绍了国内外α-Ni（OH）2电极的最新研究进展,着重叙述了Al^3＋、Mn^3＋和Zn^2＋替代Ni^2＋的α-Ni（OH）2的制备、稳定性和电化学性能以及尿素热分解制备的α-Ni（OH）2的特性;展望了纳米级α-Ni（oH）2的研究及应用前景。     

掺钇α-Ni(OH)_2的研究

采用均匀络合共沉淀法 ,首次合成出了掺杂钇基 α-Ni(OH) 2 .并采用 XRD,FTIR和 SEM分析技术 ,对其结构及形貌进行了研究 .电化学测试表明 ,所制得的掺杂钇基 α-Ni(OH) 2 与掺铝的 α-Ni(OH) 2 和球形 β-Ni(OH) 2 相比 ,敲实密度 1 .6g/cm2 ,电化学比容量 3 3 0 m A·h/g以上 ,活性物质利用率大于 95 % ,循环可逆性好等优点 .     

金属离子掺杂氢氧化镍的制备、结构与电化学性能

1引言: Ni(OH)2已被广泛用作镍基碱性二次电池的正极材料、电容器的电极材料、催化剂、电解剂和离子交换剂.Ni(OH)2具有α相和β相两种晶格形态,它们在充电时会分别转化为γ-NiOOH和β-NiOOH.α-Ni(OH)2由于其具有较高的平均氧化价态(接近3.67),因而具有较高的理论比容量(482mAh/g),并且能够很好地解决β-Ni(OH)2在过充电时产生的电极体积膨胀问题而受到广泛关注.     

α-Ni(OH)_2的研究进展

本文综述了-αNi(OH)2在碱液中稳定存在的影响因素,对保持Ni(OH)2的alpha型结构所需条件及解决措施做了阐述;介绍了国内外-αNi(OH)2电极的最新研究进展,着重叙述了Al3+、Mn3+和Zn2+替代Ni2+的-αNi(OH)2的制备、稳定性和电化学性能以及尿素热分解制备的-αNi(OH)2的特性;展望了纳米级α-Ni(OH)2的研究及应用前景。     

以α型氢氧化物前驱体制备LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2及其电化学性能

本文采用球形Al/Co部分取代α型Ni(OH)2为前驱体成功制备了锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。首先采用氢氧化钠与碳酸钠为沉淀剂合成出Al/Co部分取代α型Ni(OH)2,然后将之与LiOH·H2O混合,最后在氧气气氛中不同温度下热处理8h,即可得到球形LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料。X射线衍射结果表明,LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料为α-NaFeO2相。扫描电镜结果表明,材料颗粒形貌为球形。热重分析结果表明合成LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的主反应温度在700～750℃之间。振实密度测试结果表明,750℃下制备的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2材料可达2.2g·cm-3。恒流充放电结果表明,该材料在0.5mA·cm-2电流密度下,在3.0～4.3V间的首次充电容量可达210.3mAh·g-1,首次放电容量为179.7mAh·g-1,充放电效率为85.4%。与采用以β-Ni0.85Co0.15(OH)2为前驱体合成的LiNi0.85Co0.15O2和Al掺杂的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2相比,尽管其首次放电容量与放电效率都有所降低,但循环性能有所提高,50周期后容量仍为初始容量的89.5%。研究表明,以球形Al/Co部分取代α型Ni(OH)2作为前驱体为球形氧化镍钴铝锂材料的制备提供了一条新的途径。     

复合稀土对α-Ni0.8Co0.05Al0.15(OH)2.15-2y(CO3)y·xH2O电化学性能的影响

为了同时改善固相共沉积法合成的α-Ni0.8Co0.05Al0.15(OH)2.15-2y(CO3)y·xH2O的常、高温充放电性能,样品经混合掺杂不同比率的La2O3,Sm2O3,Y2O3,Lu2O3以及La2O3+Y2O3后,作为模拟MH/Ni电池的正极材料,在不同温度下由恒流充放电和循环伏安测定其电化学性能.结果表明:复合掺加0.5%La2O3+1.0%Y2O3(质量分数),在0.5C和5C充放电下,30℃时可分别提高样品的放电比容量3.3%和4.7%,60℃时可分别提高17.4%和19.9%.同时也改善了高温放电电位.     

碱性介质中硼掺杂的α-Ni(OH)_2电催化氧化尿素（英文）

以P123(EO20PO70EO20)为模板剂,NaBH_4为碱及硼源,采用液相法合成了硼掺杂的α-Ni(OH)_2纳米花.该纳米花平均尺寸在200~500nm之间,呈多孔状.研究结果表明,该B-α-Ni(OH)_2电极具有良好的电催化作用,活性高,稳定性好,在电极上对尿酸的氧化动力学过程为扩散控制过程.与Ni(OH)_2相比,其在碱性介质中电催化氧化尿素的电流密度提高了10倍以上.B-α-Ni(OH)_2纳米花在富含尿素的废水处理、制氢和燃料电池上具有潜在的应用前景.     

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.     

水热合成α-Ni（OH）2纳米线的形成机理研究

设计实验研究了以无机镍盐和NaOH为原料,利用水热法制备Ni(OH)2纳米线,OH-和SO24-对于产物形貌的影响,并利用X射线衍射(XRD),傅立叶变换红外光谱(FTIR),透射电镜(TEM)等对材料结构、形貌和成分进行了表征,研究了Ni(OH)2纳米线形成的相关机理.结果表明,低的OH-浓度与高纯的SO24-水热环境是α-Ni(OH)2纳米线形成的关键因素.SO24-能够加速α-Ni(OH)2晶体沿[001]方向的生长,而OH-含量较低时,较低的库伦斥力不足以阻碍晶体沿[001]方向生长过程的进行.     

超微Ni(OH)2纳米粒子的合成及其对Li+的超高吸附性能

在葡萄糖水溶液中合成得到平均粒径为5 nm的α-Ni(OH)2超微纳米粒子。研究结果发现,在水溶液中葡萄糖浓度能够控制α-Ni(OH)2纳米粒子粒径的大小,我们对其中的原理进行了剖析。当没有葡萄糖存在时,合成得到的Ni(OH)2晶型为β型,且颗粒粒径尺寸分布为微米级别。另外,研究发现α-Ni(OH)2超微纳米粒子室温下对中性水溶液中Li^+具有较强的吸附性能,且这种吸附性能随粒径的减小而剧烈增大;粒径为5 nm的α-Ni(OH)2粒子对Li^+的最大吸附量为214 mg·g^-1(远大于文献报道的有关吸附剂对Li^+的吸附容量),而粒径为1μm的β-Ni(OH)2在相同条件下对Li^+的最大吸附量低于30 mg·g^-1。计算分析表明,Li^+在α-Ni(OH)2纳米粒子表面吸附满足Freundlich方程,符合层层吸附模型。     

超微Ni(OH)_2纳米粒子的合成及其对Li~+的超高吸附性能（英文）

在葡萄糖水溶液中合成得到平均粒径为5 nm的α-Ni(OH)_2超微纳米粒子。研究结果发现,在水溶液中葡萄糖浓度能够控制α-Ni(OH)_2纳米粒子粒径的大小,我们对其中的原理进行了剖析。当没有葡萄糖存在时,合成得到的Ni(OH)_2晶型为β型,且颗粒粒径尺寸分布为微米级别。另外,研究发现α-Ni(OH)_2超微纳米粒子室温下对中性水溶液中Li~+具有较强的吸附性能,且这种吸附性能随粒径的减小而剧烈增大;粒径为5 nm的α-Ni(OH)_2粒子对Li~+的最大吸附量为214 mg·g~(-1)(远大于文献报道的有关吸附剂对Li~+的吸附容量),而粒径为1μm的β-Ni(OH)_2在相同条件下对Li~+的最大吸附量低于30 mg·g~(-1)。计算分析表明,Li~+在α-Ni(OH)_2纳米粒子表面吸附满足Freundlich方程,符合层层吸附模型。     

高容量锂离子电池正极材料LiNi0.9Co0.05Mn0.025Mg0.025O2的合成及电化学性能

以β-Ni0.9Co0.05Mn0.025Mg0.025(OH)2和LiOH.H2O为原料通过高温固相法合成了球形LiNi0.9Co0.05Mn0.025Mg0.025O2。采用热重-差热分析了反应过程,采用X射线衍射和扫描电镜对粉末的结构和形貌进行了表征。采用充放电测试和循环伏安测试对材料电化学性能进行了研究。结果表明:750℃煅烧12 h合成的LiNi0.9Co0.05Mn0.025Mg0.025O2为Li原子混排较少的良好层状结构,二次颗粒尺寸在15μm左右,且具有最高的放电比容量和良好的循环性能,在0.2C,2.8~4.3 V的条件下,首次放电比容量达207 mAh.g-1,40次循环后容量保持率为92.5%。     

掺钇α-Ni(OH)2的研究

采用均匀络合共沉淀法，首次合成出了掺杂钇基α-Ni(OH)2，并采用XRD，FTIR和SEM分析技术，对其结构及形貌进行了研究，电化学测试表明，所制得的掺杂钇基α－Ni(OH)2与掺铝的α－Ni(OH)2和球形β－Ni(OH)2相比，敲实密度1．6g/cm2，电化学比容量330mA.h/g以上，活性物质利用率大于95％，循环可逆性好等优点。