水热对纳米氢氧化镍电化学性能的影响

本文采用微乳法制备纳米氢氧化镍,采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等方法研究纳米氢氧化镍的微观结构、表面形貌和电化学性能。实验结果表明：140℃水热和微乳/水热两种方式处理得到的纳米氢氧化镍具有不同形貌特征。水热和微乳/水热处理虽然不影响纳米氢氧化镍的活化性能,但对纳米氢氧化镍的放电比容量影响很大,采用140℃水热和微乳/水热处理比单纯的微乳法制备得到的纳米氢氧化镍的放电比容量分别提高了62.6 mAh/g和112.8 mAh/g。而且,处理后的纳米氢氧化镍的循环伏安峰电流增大、电荷转移电阻由2.633 Ω分别降至2.464 Ω和1.679 Ω。     

化学水浴法制备Ni（OH）2纳米结构及电化学性能研究

采用化学水浴法通过简单的合成体系制备了β-Ni(OH)2纳米盘,并直接获得工作电极.利用XRD和SEM对产品进行了表征,并进行了电化学性能测试,结果表明所制备的Ni(OH)2电极在2mol/L KOH溶液中2.5A/g的放电电流密度下,比容量达1 679F/g.     

单分散纳米Ni(OH)2的制备及其电化学性能

表面活性剂;单分散纳米Ni(OH)2的制备及其电化学性能     

反胶束法制备纳米Ni(OH)2

纳米粒子;纳米线;反胶束法制备纳米Ni(OH)2     

Ni（OH）2超微粉的制备及其电化学性能

用沉淀转化法制备了Ｎｉ（ＯＨ）２超微粉，并以微米级球形Ｎｉ（ＯＨ）２作对照，用循环伏安法和电化学阻抗谱研究其电化学性能，发现Ｎｉ（ＯＨ）２超微粉有更好的电化学性能     

Ni（OH）2和NiO电极材料的原位制备与性能的研究

采用原位水热生长法在泡沫镍基底上制备了β-Ni(OH)2纳米盘并通过煅烧获得NiO,均可以直接作为工作电极。利用XRD和SEM对样品进行了表征,并进行了电化学性能测试,结果表明我们所制备的Ni(OH)2电极在2 M KOH溶液中2.5 A/g的放电电流密度下,比容量达1495 F/g,通过煅烧得到的NiO,同样可以作为电极材料。     

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。     

纳米级β-Ni(OH)2掺杂Al(OH)3的电化学性能

钠米粉体;纳米级β-Ni(OH)2掺杂Al(OH)3的电化学性能     

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.     

纳米Cu(OH)2分解温度对CuO粒度的影响

以CuSO4.5H2O和NaOH为原料,采用沉淀法制备得到Cu(OH)2纤维,再进行Cu(OH)2的分解反应.考察了在不同实验条件下温度对Cu(OH)2热分解过程的影响.结果表明:在反应温度20℃,反应终点pH值为12,搅拌速度为1 200 r.min-1,NaOH溶液的滴加速度为50 mL.min-1的反应条件下,得到的样品为纳米Cu(OH)2纤维,其直径为10~30 nm、长度为1~6μm;在固相纳米Cu(OH)2热分解制备CuO过程中CuO粒径随温度的升高而增大,在温度不超过200℃时CuO的粒径约为20 nm左右;在液相中先沉淀后升温时,产物的形貌为球形,CuO粒径随温度的升高而增大,低于80℃可得到纳米级的CuO.     

镍钴氢氧化物的制备及其电化学性能

采用化学共沉淀法成功制备了片状镍钴氢氧化物,并探究了不同镍钴物质的量比对样品形貌及电化学性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)及比表面积孔径分析仪(BET)对样品的结构、形貌进行了表征,并利用循环伏安法、恒电流充放电法等对其电化学性能进行了分析。结果表明,n(Ni)∶n(Co)=4∶1的样品直接用作电极材料时,具有最好的电化学性能:在0.5 A/g的电流密度下拥有1852 F/g的高比容量;电流密度增大20倍时,仍拥有1330 F/g的高比容量。以镍钴氢氧化物为正极,活性炭为负极组装的非对称式超级电容器在346 W/kg的功率密度下,能量密度达52 Wh/kg,在循环10000圈之后电容保持率为92%。优异的电化学性能表明,片状镍钴氢氧化物是很有应用潜力的电极材料之一。     

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.     

水热法制备氢氧化镍纳米线

Nickel hydroxide nanowires were prepared by hydrothermal method. The products were characterized by powder X-ray diffraction(XRD) and transmission electron microscopy(TEM). The results show that the morphology of nickel hydroxide nanowire is mainly straight. The diameters of the nanowires are about 20～30 nm and the lengths reach several micronmeters. The effects of hydrothermal reaction time and filling factor on the morphologies and structure of the products were studied. The formation mechanism for nickel hydroxide nanowires is also discussed.     

Simple Hydrothermal Synthesis of Nickel Hydroxide Flower-Like Nanostructures

α-Ni(OH)₂ flower-like nanostructures were successfully synthesized through one-step hydrothermal method with nickel acetate tetrahydrate, ethylene-1,2-diamine (en), hexamethylenetetramine (HMT) and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as morphology-directing agents. Optimum conditions to obtain high yield and pure phase α-Ni(OH)₂ were identified by varying experimental parameters such as: en, HMT and CTAB concentration and reaction temperature. The products were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, Fourier transform infrared and thermogravimetric analysis. These results indicated that the α-nickel hydroxide contains water molecules and anions. The hierarchical NiO nanostructures were obtained by the as-synthesized α-Ni(OH)₂ nanostructures annealed at 300 °C for 4 h.     

掺锰氢氧化镍的结构与电化学性能

采用化学共沉淀法制备了锰取代的氢氧化镍样品，应用XRD技术对不同锰含量样品的相结构进行了表征，并用恒电流充放电、电流脉冲弛豫法和电化学阻抗技术研究了样品的电化学行为. XRD结果显示：锰含量少于20％时，样品主要由β相组成；而当锰含量达到28.3%时，可以得到具有纯α相结构的样品. 电化学研究结果表明：掺锰的氢氧化镍样品具有优良的电化学循环稳定性；锰的掺杂提高了氢氧化镍电极的析氧电位，增大了样品的质子扩散系数； 具有较低锰含量的氢氧化镍样品显示了较大的放电容量和较高的放电电位.     

氢氧化镍纳米棒的水热制备及其表征

以Ni₂SO₄·6H₂O和NaOH为原料,在水热条件下制备了氢氧化镍纳米棒.运用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品进行了表征,考察了水热反应温度和pH值对产物的形貌和结构的影响.结果表明,氢氧化镍纳米棒形成的最佳条件是180～200℃,pH为9～10.     

镍氢氧化物修饰玻碳电极的制备及其电化学行为

采用一种新方法———镀膜/循环伏安法成功制备了镍氢氧化物修饰玻碳电极。考察了影响镍氢氧化物膜电催化活性的因素,确定最佳富集时间为2min,最佳富集电位为-1.4V。讨论了成膜过程及机理。膜氧化峰电流及催化氧化峰电流均受扩散控制。制得的镍氢氧化物膜修饰电极具有相当的稳定性,并对H2O2的电氧化表现出较高的电催化活性。该电极对H2O2响应的线性范围为1.71×10-5~1.33×10-2mol/L,检出限为2.86×10-6mol/L(S/N=3)。     

晶面选择性生长对球形氢氧化镍形貌及电化学活性的影响

在相同的物理化学条件、不同晶化时间的条件下,采用化学沉淀法制备球形氢氧化镍晶体并应用SEM技术分别考察制得样品的形貌。研究表明：在相同的物理化学条件下,随着晶化时间的增加,样品的微观形貌由不规则状晶体变为完整的球状晶体。结合XRD表征结果分析得出：（001）晶面在晶化时间达到3 h时生长到了一个稳定的状态,并不随着晶化时间的增加而有明显的变化,但（100）与（101）晶面随晶化时间的增加继续生长,当晶化时间达到12 h时氢氧化镍的相对结晶度最大,（100）与（101）衍射峰强度高且峰形尖锐,说明氢氧化镍晶体的结构规整性增强。本文还讨论了氢氧化镍生长结晶过程中晶面选择性生长对晶体形貌及电化学性能的影响。     

晶面选择性生长对球形氢氧化镍形貌及电化学活性的影响

在相同的物理化学条件、不同晶化时间的条件下,采用化学沉淀法制备球形氢氧化镍晶体并应用SEM技术分别考察制得样品的形貌。研究表明：在相同的物理化学条件下,随着晶化时间的增加,样品的微观形貌由不规则状晶体变为完整的球状晶体。结合XRD表征结果分析得出：（001）晶面在晶化时间达到3 h时生长到了一个稳定的状态,并不随着晶化时间的增加而有明显的变化,但（100）与（101）晶面随晶化时间的增加继续生长,当晶化时间达到12 h时氢氧化镍的相对结晶度最大,（100）与（101）衍射峰强度高且峰形尖锐,说明氢氧化镍晶体的结构规整性增强。本文还讨论了氢氧化镍生长结晶过程中晶面选择性生长对晶体形貌及电化学性能的影响。