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.     

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具有仅相和B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），     

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.     

共沉积铝镍氢氧化物的结构及电化学特性

为了改善Ni(OH)2的电化学性质,提高锌镍电池的充放电性能,用化学共沉淀法合成了混合铝镍氢氧化物Ni/Al(OH)x.用XRD和FTIR表征了Ni/Al(OH)x样品的晶体结构及IR光谱特征;测试了用Ni/Al(OH)x为正极活性物质的Zn/Ni实验电池的充放电性能.研究结果表明:所合成的Ni/Al(OH)x具有α-Ni(OH)2的晶体结构;Ni/Al(OH)x活性物质在充放电过程中主要为γ/α循环,以Ni/Al(OH)x作为正极活性物质的Zn/Ni试验电池具有优良的循环性能,其最高放电比容量为379mA·h/g.     

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 .     

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.     

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。     

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。     

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。     

Y2O3对铝代α-Ni(OH)2电极材料高温性能的影响

固相法合成的样品,经X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、电感螯合等离子体发射光谱(ICP-AES)、比表面积(BET)、热重分析(TGA)和滴定法(CT)等表征为α-Ni0.81Al0.19(OH)2.19-2y(CO3)y·χH2O(χ=1.1～1.2,y=0.10-0.12).为了改善其高温性能,样品经混掺不同量Y2O3后作为氢镍电池的正极材料,做了不同温度恒流充放电、微电极循环伏安(CV)和交流阻抗谱(EIS)测定.结果表明,60℃时掺Y2O3O4wt%～1.2wt%,能提高样品不同倍率放电比容量达18.1%～42.0%,同时也改善了高温放电电位.     

掺铝、钴纳米α-Ni(OH)2的固相合成及电化学性能研究

固相法合成了不同铝、钴配比的纳米α-Ni0.8Co2Al0.2-z(OH)2.2-x-0.5yCO3)y·xH2O.采用XRD、FTIR、SEM、CT和恒电流充放电等对其组成、晶相结构和电化学性能进行表征和测定.实验表明,掺Co的物质的量分数在5%～8%时有较高的放电比容量、较好的循环稳定性和电极可逆性,发挥了Co3+强导电性、稳定α相结构的多重作用.为α-Ni(OH)2的应用提供有益的参考.     

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.     

电化学混合电容器用新型β-Ni(OH)2/CNTs纳米复合物

采用水热合成法制备出一种新型β-Ni(OH)2/碳纳米管(CNTs)纳米复合物,Ni(OH)2微晶粒径控制在50～80 nm之间,与CNTs直径相当,CNTs与Ni(OH)2质量比为1:15.将纳米复合物应用于活性炭(AC)/NiOOH电化学混合电容器,电化学测试表明:在0.4 A/g电流条件下,其放电比容量达279 mAh/g,是β-Ni(OH)2理论容量的96.5%;当电流密度从0.4 A/g增加至8 A/g时,电容器的容量保持率在76.5%以上,高倍率充放电特性优异.此外,纳米复合物良好的电化学可逆性使AC/NiOOH电化学混合电容器更易活化,并具有较高的充放电效率和良好的循环稳定性能.     

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.     

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.     

新型Ni(OH)2.05电极材料的电化学性能研究

采用化学氧化法制备了碱性二次电池用正极材料Ni(OH)2.05, 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: 以氧化处理过的样品为正极材料组装成镍氢模拟电池在0.2 C倍率下放电容量为281 mAh•g－1; 1 C充放电条件下, 270次循环后容量保持98% 以上. 交流阻抗分析和循环伏安测试表明, 经过氧化修饰的镍电极具有更小的电荷传递电阻、更快的质子扩散速度; ΔEa,c小于未处理样品70 mV, 电化学可逆性优于未处理样品; 对不同放电截止电压下的充放电测试发现: 放电截止电压进一步降低后, 相对于未处理过的样品, 氧化处理后样品无明显的二次放电平台, 第一放电平台末的容量与未处理样品二次放电平台末容量相当, 从而有效地抑制了二次放电平台现象.     

方铁锰矿Mn2O3作为正极材料的高比容量可充电水性锌离子电池

由于具有低成本、高安全性、组装简易方便等优点,水性可充电锌离子二次电池被认为是太阳能和风能的最佳储能装置,尤其是锌锰二次电池.目前,锰正极材料的研究较多集中在二氧化锰上,同时,也有关于Mn2O3的研究,但比容量及能量密度皆较低.本文合成了方铁锰矿Mn2O3并将其用于水性锌离子电池的正极材料,在0.2C倍率下充放时,获得...     

不同镍盐合成的球形β—Ni（OH）2的充放电特性与结构变化规律

采用均匀络合共沉淀法,以不同的镍盐分析合成出了球形β－Ni(OH)2并对其充放电循环及循环伏安特性进行了研究,发现由不同盐合成的Ni(OH)2其电化学性能有较大差别,用NiSO4合成的Ni(OH)2放电比容量高,循环寿命较好,平台电位也高于用Ni(NO3)2合成的Ni(OH)2。根据X射线（XRD）分析和傅立叶变换红外（FTIR）图谱对存在差别的原因进行分别,为原料的选择提供了理论依据。     

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%。     

新合成方法制备的LiCoO2正极材料的结构和电化学性能研究

采用新合成方法制备了锂离子二次电池正极材料LiCoO₂。通过ICP-AES、XRD、SEM、电化学方法等测试分析了所合成材料的物理性质和电化学性能，并与商品LiCoO₂材料作了对比研究。同时分别以国产MCMB和石墨作负极活性物质、合成的LiCoO₂作正极活性物质做成锂离子电池，对其电化学性能进行了测试。实验结果表明，所合成的LiCoO₂材料的电化学性能优于其它两种商品LiCoO₂材料，其初始放电容量为155.0 mAh·g^-1，50次循环后的容量保持率达95.3%，而且以此为正极的锂离子电池也表现出优良的电化学性能。计时电位分析结果还表明，合成的材料在充放电循环过程中发生了三次相转变过程，但相变过程具有良好的可逆性。