电化学制氢联产球形氢氧化镍的研究

水电解制氢的同时,阳极电解生成副产品氢氧化镍,该工艺制氢电耗约为2.5 kW.h。研究了电解质浓度、氢氧化镍沉淀浓度等对电解电压和电流效率的影响,并对影响氢氧化镍振实密度的主要因素包括电流密度、温度、搅拌速度、滤饼含水量、烘干温度等进行了分析,从而得出了最佳实验条件。X射线衍射、原子力显微镜等表征结果表明,制得的氢氧化镍为β型,形状呈椭球形,粒度分布比较均匀。     

掺杂球形氢氧化镍的循环伏安特性

采用循环伏安法研究了Ｎｉ（ＯＨ）２粉末微电极，认为Ｎｉ（ＯＨ）２粉末微电极电化学过程是一个准可逆过程且电极反应在Ｎｉ（ＯＨ）２／ＮｉＯＨ之间进行；研究了阳极过程中掺杂元素对Ｎｉ（ＯＨ）２质子扩散系数的影响，发现掺Ｃｏ后比纯Ｎｉ（ＯＨ）２的扩散系数提高近１倍，而掺Ｚｎ后则扩散系数有所降低，掺Ｃｏ和Ｚｎ后Ｎｉ（ＯＨ）２电极氧的析出电位均比纯Ｎｉ（ＯＨ）２的氧的析出电位有所提高。     

纳米级氢氧化镍与微米级球形氢氧化镍性能比较

为开发高容量、高循环性能镍氢电池,分别使用共沉淀法和固相沉淀转化法,合成了微米级球形氢氧化镍和纳米级氢氧化镍,并对其结构、形貌以及电化学性能进行了对比研究.XRD谱图分析、充放电以及循环伏安测试结果表明,纳米级氢氧化镍比微米级球形氢氧化镍具有更高的电化学活性,而微米级球形氢氧化镍在可逆性、电极循环寿命方面比纳米级氢氧化镍具有更为优越的性能.纳米级氢氧化镍与微米级球形氢氧化镍掺杂使用可收到较好的效果.当纳米级氢氧化镍以质量分数为8%与微米级氢氧化镍掺杂使用时,放电容量提高了约9.6%,同时电极循环性能也得到了一定提高.     

化学络合沉淀法制备球形氢氧化镍的工艺研究

本文对化学络合沉淀法制备球形Ni（OH）2过程中的工艺条件如反应釜结构、反应温度、pH值、氨镍比、陈化过程、烘干设备等结合试验和生产实践做了初步探讨,寻求最适合的工艺条件以便提高球形Ni（OH）2的品质。     

掺杂球形氢氧化镍电化学行为研究

采用循环伏安法研究了Ｎｉ（ＯＨ）２粉末微电极,认为Ｎｉ（ＯＨ）２微电极电化学过程是一个准可逆过程且电极反应在Ｎｉ（ＯＨ）２／ＮｉＯＯＨ之间进行．研究了在阳极过程中掺杂元素对Ｎｉ（ＯＨ）２质子扩散系数的影响,发现掺Ｃｏ后比纯Ｎｉ（ＯＨ）２的扩散系数提高近１倍,而掺Ｚｎ后则扩散系数有所降低．掺Ｃｏ和Ｚｎ后Ｎｉ（ＯＨ）２电极的析氧电位均比纯Ｎｉ（ＯＨ）２的析氧电位有所提高．     

球形氢氧化镍同时掺杂Co、Zn的研究

从结构上分析了同时掺杂Co、Zn的作用机理,并改变Zn的加入方式,制备并检测了Ni(OH)2的部分物理性能.结果表明化学共沉淀法掺杂Co、Zn,因Ni2+、Co2+、Zn2+的氢氧化物能形成固溶体,使电极缺陷浓度增加,导电性提高,Zn为定价元素,充放电时能稳定活性物质的晶体结构,对抑制过充时形成γ-NiOOH有利;Zn以ZnO2-2的方式引入反应器,与以Zn2+引入反应器相比,所得氢氧化镍的BET比表面、d001、FWHM001和FWHM101值明显增大,晶粒减小,活性物质利用率提高,为制备高活性球形氢氧化镍探索了一条新途径.图3,表1,参11.     

添加钙对氢氧化镍结构和电化学性能的影响

通过XRD和循环伏安法研究了添加钙对氢氧化镍结构和电化学性能的影响。其中钙是以离子的形式对氢氧化镍掺杂。结果表明：添加了钙的氢氧化镍的晶粒尺寸变小,比表面积增加,晶体缺陷和畸变增多,提高了质子的传递能力和活性物质的利用率,其中以共沉淀方式添加1%钙的氢氧化镍电极的电化学性能最佳。     

La(Ⅲ)和Co(Ⅱ)复合掺杂非晶态氢氧化镍的电化学性能研究

采用微乳液快速共沉淀法制备出稀土La（Ⅲ）和Co（Ⅱ）复合掺杂非晶态氢氧化镍粉体,采用XRD、SAED和Raman光谱测试分析其结构形态和形貌,将样品合成镍电极材料并组装成MH-Ni电池,研究样品电极的不同掺杂比例对其电化学性能的影响及其相应的电化学效应作用。结果发现,样品材料的微结构无序性强,质子缺陷较多,呈现明显非晶材料结构特征 在80 mA.g-1恒电流充电5h,40 mA.g-1恒电流放电,终止电压为1.0 V的充放电制度下,复合掺杂4 wt.%La（Ⅲ）2 wt.%Co（Ⅱ）样品的放电平台为1.273 V,放电容量高达348.43mAh.g-1,电极材料在充放电循环30次,放电比容量衰减率仅为2.86%,循环可逆性较好。     

固体氧化物电解水制氢系统效率

电解水与高效清洁一次能源耦合制氢,是理想的大规模制氢技术。该文建立了电解水制氢系统效率评估模型,并通过该模型对碱性、固体聚合物电解池(SPE)及固体氧化物电解池(SOEC)制氢系统总制氢效率进行了计算与分析。碱性制氢系统电解效率与总制氢效率均较低,分别为56%和25%;SPE制氢系统电解效率虽有提高约76%,但其总制氢效率仍较低约35%;而SOEC制氢系统电解效率可达90%以上,总制氢效率高达55%,分别是SPE与碱性制氢系统的1.5和2倍。高温气冷堆耦合的SOEC电解制氢系统是目前已知总制氢效率最高的大规模制氢系统。     

硫化氢间接电解制氢电极材料性能研究

研究了硫化氢间接电解制氢过程中电极材料的性能，考察了不同阴极材料上镀铂厚度、镀铂方式对电极电化学性能的影响，并对阳极材料进行了筛选。实验结果表明，石墨可以作为电解反应器的阳极材料；阴极材料选择石墨载体上离子溅射镀铂，铂层厚度为0．01μm时具有较好的综合性能，但考虑电解反应器的能耗及镀铂成本，阴极可采用无镀层的石墨材料。     

Voltammetric response and electrocatalysis of glassy carbon electrode modified with monolayer nickel hydroxide

The glassy carbon (GC) electrode modified with a monolayer nickel hydroxide (GC/Ni(OH)₂) was prepared by immersion of GC substrate in 1.0×10⁻³ mol/L NiSO₄ solution, and then cyclic voltammetric scanning in 0.20 mol/L KOH. Similarly, GC/Co (OH)₂ electrode was prepared too. The experiments showed that the voltammetric behavior of GC/Ni (OH)₂ electrode in 0.20 mol/L KOH is more stable than that of GC/Co(OH)₂. It was found that the GC/Ni(OH)₂ electrode acts as an effective electrocatalysis for the oxidation of hydrazine. Supported by the Trans-Century Training Program Foundation for the Talents from the State Commission of Education of China and the National Natural Science Foundation of China Liu Shouqing: born in Dec. 1962. Postgraduate     

电解镍板点焊控制器的研制

阐述了一种新型的电解镍板专用多功能微机点焊控制器.研究了控制器的工作原理、硬件电路及控制软件.研究结果说明,该控制器在恒压和恒流控制结合基础上,可实现板厚自适应、网压补偿、焊接电流电压工件厚度显示、多套规范参数储存、故障自诊断和保护功能.     

固体氧化物电解池技术应用研究进展

 固体氧化物电解池（SOEC）是固体氧化物燃料电池（SOFC）的逆运行装置。利用SOEC高温电解水制氢具有高效节能的优点,是目前新能源技术领域的研究热点之一。总体上看,国内SOEC 技术应用研究水平相较国外仍然有很大差距。本文综述了SOEC 的基本原理以及国内外应用研究的历程及发展现状。     

光伏电解水制备高纯氢气

文章报道了一种运用单晶硅太阳电池组件电解水生产实验室应用的超纯氢 ( 99.999% )的试验系统。通过太阳电池组件同电解池工作特性的优化匹配设计 ,系统光电化学 ( PEC)转换效率 ηPEC( =ηph otovoltaic* ηelectrolysis) >6%。     

蒙脱石负载纳米镍甘油水蒸气重整制氢

采用提升pH工艺把不同含量的镍浸渍在蒙脱石(MMT)上,分别在600、700与800℃下煅烧成型.研究Ni/MMT催化剂用于甘油水蒸气重整(GSR)制氢的效果,并通过氮气吸附、粉末X射线衍射和透射电镜对Ni/MMT催化剂进行表征.甘油水蒸气重整制氢是在1.013×105 Pa,400~600℃,固定床反应器中进行的.对不同镍含量以及煅烧温度对催化活性与产物选择性的影响进行分析.700℃煅烧的催化剂比600、800℃煅烧的催化剂拥有更好的催化活性.在700℃下煅烧的镍含量为19.89%的催化剂催化活性最好,在600℃时甘油转化率达到85%,同时氢气选择性为76%.实验结果表明,在400~600℃随着温度上升,甘油转化率上升.