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.     

锌的添加方式对氢氧化镍结构和性能的影响

研究了以共沉淀、包覆、机械混合等不同方式添加或不添加锌对微乳液法合成的氢氧化镍结构和性质的影响。XRD、循环伏安和恒电流充放电测试结果表明：微乳液法的合成物仍是具有六方晶体结构的B-Ni(0H)2,但其晶粒度很小,且化学计量比不等于1／2,所以材料的活性和放电比容量下降;锌的添加增加了Ni(OH)2的晶体缺陷,改善了Ni(OH)2的结构,增加了电极中电子和质子的传递能力,从而提高了氢氧化镍电极的可逆性,强化了电极的析氧极化,其充电效率和放电比容量也随之提高;其中,以共沉淀方式添加锌,氢氧化镍电极的性能最好。     

SmO对氢镍电池镍电极性能的影响

通过对模拟电池进行恒流充放电、交流阻抗等测试和析气实验,研究了在亚镍中掺杂氧化钐SmO对镍电极电化学性能的影响。结果表明,掺杂氧化钐SmO的质量分数在1.0%时,镍电极的电化学阻抗变小,提高了镍电极电化学活性、高温性能与充电效率,能够有效抑制充电过程中氧的产生,在室温条件下以0.2C充放电时,掺杂SmO镍电极的放电比容量为138.04 mAh.g-1,比空白镍电极提高了23.01%;50℃下1C充放电时,放电比容量为90.313 mAh.g-1,较未添加氧化钐提高8.69%。     

Bi基化合物膜包覆ZnO的制备和电化学性能

为提高锌镍电池ZnO的循环充放电性能,采用Bi(NO3)3水解沉积法对ZnO包覆Bi基化合物膜,系统研究了包覆ZnO的微结构和电化学性能。TEM,XRD和EDS表明由Bi6(NO3)4(OH)2O6·2H2O,BiO和Bi2O3组成的Bi基化合物膜包覆在ZnO表面。表面包覆能提高ZnO的循环性能和放电容量,含5.1wt%Bi的包覆ZnO循环性能稳定,平均放电容量为509mAh·g-1,利用率为78%,性能有较大改善。充放电曲线和循环伏安结果均表明包覆Bi基化合物膜能降低锌镍电池的充电平台,加宽放电平台,提高ZnO的电化学活性。包覆Bi基化合物膜能有效减小活性材料与碱性电解液的接触,抑制ZnO的溶解,提高循环稳定性;而包覆膜的微孔结构又可使活性材料接触到电化学反应必须的H2O和OH-,保证了高的放电容量。     

铒对氢氧化镍电极高温充放电性能的影响

覆Co(Ⅲ)球镍具有优良的电化学性能,是镍氢动力电池较理想的活性材料,然而其高温性能仍待提高.本文研究了通过不同方式在覆Co(Ⅲ)球镍中添加铒改善镍电极的高温性能.结果表明,采用机械混合在球镍中添加1%(原子分数)Er2O3以及表面化学沉积方式在球镍表面包覆1%Er(OH)3的电极70℃时1C充/放电效率分别比无添加的电极提高11.7%和12.6%.循环伏安测试表明,铒的添加提高了镍电极在高温下的析氧过电位,明显提高了电极在高温环境下的充电效率.     

新型锂离子电池三维结构泡沫NiO电极的制备及电化学性能

通过固相氧化方法,以三维结构泡沫镍为基体和金属镍源,制备了三维结构泡沫氧化镍负极。XRD和SEM结果表明,经500℃氧化处理,泡沫镍基体上形成了NiO微米级的致密活性氧化层。通过充放电测试和循环伏安测试研究了电极的电化学性能,结果表明,三维结构泡沫氧化镍在放电电位区间0.05～3.2VvsLi/Li+,0.2C倍率下充放电,初始容量损失为20%,且经40次循环后,质量比容量为950mAh·g-1,三维泡沫氧化镍电极具有优异的循环容量保持性能。三维泡沫氧化镍具有的大的活性表面积,降低了界面反应的极化,从而提高了NiO电极的倍率放电性能。     

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.     

α型和β型PbO2正极的充放电性能比较

利用化学合成法分别制得α-PbO2和β-PbO2样品,采用XRD、SEM表征与观察两种不同晶型的PbO2样品.由两种晶型PbO2粉末做成铅酸电池的活性正极,采用循环伏安、恒电流充放电以及电化学阻抗谱等电化学方法研究了其电化学性能.结果表明,α-PbO2电极的放电容量较低,β-PbO2电极的放电容量较高,两种晶型PbO2粉末按不同配比制成复合电极有利于提高铅酸电池正极的充放电性能.     

掺杂氢氧化镍电子结构的量子化学DV-Xα方法研究

用量子化学DV-Xα方法计算氢氧化镍Ni7O12H122+、Ni6ZnO12H122+、Ni6CuO12H122+、Ni6CaO12H122+原子簇的电子结构. 通过对态密度、电荷集居数、净电荷、电荷密度差、电离能和跃迁能的分析表明, 在氢氧化镍中加入Zn、Cu能增强Ni原子与氧原子的相互作用, 强化Ni—O键, 提高了氢氧化镍结构的稳定性, 有利于延长其循环寿命; 而Ca的添加会减弱镍原子和氧原子间的相互作用. 添加Zn、Cu、Ca都能降低氢氧化镍的电离能, 提高跃迁能, 促进电子在体系中的传递, 有利于改善氢氧化镍电极的电化学性能. 但是, 过量的钙可能引起氢氧化镍的结构改变而使其失去电化学活性.     

Co(OH)_2和Ni粉对氢氧化镍电极性能的影响

采用三角波电位扫描、X射线衍射及恒流充放电曲线法研究了在氢氧化镍电极中添加Co( OH) 2 和 Ni粉后对电极性能的影响 .结果表明 ,氢氧化镍电极中加入质量分数为 8% Co( OH) 2和 13% Ni粉时 ,电极的放电容量最高 ,电极在充放电循环过程中的膨胀最小 .     

Organonickel σ-Complexes—Key Intermediates of Electrocatalytic Cycles

Electrochemical reduction of nickel complexes with 2,2-bipyridyl in the presence of ortho-substituted aromatic bromides or white phosphorus leads to the formation of highly reactive organonickel -complexes that are capable of selectively reacting with diverse substrates with the formation of cross-association products. Mechanisms of electrocatalytic processes involving organic halides, chlorophosphines, white phosphorus, and nickel complexes with 2,2-bipyridyl are studied by the cyclic voltammetry and preparative electrolysis methods. Key intermediates of processes that occur in metallocomplex catalysis are determined.     

不同Ni前驱物对Ni催化剂甲烷部分氧化制合成气的影响

考察了由硝酸镍,醋酸镍和氯化镍为前驱物制备的催化剂（分别记为Ｎｉ－Ｎ,Ｎｉ－Ａｃ和Ｎｉ－Ｃｌ）对催化甲烷部分氧化反应的影响,并结合和ＴＧ等手段对催化剂进行了表征,结果表明,Ｎｉ－Ａｃ催化剂在６２５℃就能自引发甲烷部分氧化反应,而在Ｎｉ－Ｎ和Ｎｉ－Ｃｌ催化剂上,直到７５０℃甲烷部分氧化反应仍未能引发,三种催化剂上的反应结果表明,Ｎｉ－Ｎ和Ｎｉ－Ｃｌ的催化活性较低。９００℃下的高温反应结果表明,Ｎｉ－     

镍卟啉临氮和临氢反应行为的研究

通过高压连续微型反应装置,对镍-2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基卟啉(Ni-OEP)在氮气和氢气中的反应行为进行了研究,实验结果表明,镍卟啉在氮气中的稳定性非常高,只有在高温(500℃左右)下才发生分解;而在氢气中,镍卟啉的生经低,即使不存在催化剂,反应条件较为温和(温度不超过400℃,压力小于10MPa),也有相当一部分镍卟啉发生分发,脱除所配合物的金属;镍卟啉的临氢脱金属反应过程中分两步,第一步是卟啉分中一个吡咯环上的外环双键加氢生成镍卟酚,第二步镍卟酚分解,金属脱除.     

镀镍液中镍的在线分析研究

基于硫酸镍溶液的光谱吸收特征,采用双波长双通道流动注射分光光度法测定镀镍液中镍的含量。借助计算机控制,实现了镀镍液中镍的在线分析,能满足生产工艺分析的要求。     

镍前驱体对非负载型镍催化剂上甲烷分解活性的影响

 分别以硝酸镍和乙酸镍为前驱体, 采用沉淀法制备了非负载型 Ni 催化剂, 运用 X 射线衍射、H2-程序升温还原及 CH4 程序升温表面反应对催化剂进行了表征, 并考察了 Ni 催化剂上 CH4 分解反应活性. 结果表明, 以乙酸镍为前驱体制得的 NiO 样品粒子尺寸较小, 较易被还原, 还原后得到的催化剂催化 CH4 分解活性和稳定性较高; 而以硝酸镍为前驱体制得的 NiO 样品粒子尺寸较大, 较难被还原, 还原后催化剂上 CH4 分解活性和稳定性较低. 制备过程中乙酸镍与溶剂乙二醇所形成的配合物是获得尺寸较小 NiO 样品的关键.     

Na2EDTA返滴定法测定铜镍合金中的镍含量

采用Na₂EDTA返滴定法测定铜镍合金中的镍含量,用柠檬酸钠、硫代硫酸钠和酒石酸作掩蔽剂,丁二酮肟沉淀分离,以二甲酚橙为指示剂,加入过量的Na2EDTA,用氯化锌标准溶液返滴定,能很好地分离铜及其他杂质的干扰。方法用于测定铜镍合金中的镍含量,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为0.046%~0.24%,加标回收率为99.3%~101%。能够满足日常样品的检测要求。     

用比色法测定镀镍电极镍磷含量

镍和丁二酮肟在pH=10的缓冲介质中,形成丁二酮肟红色络合物,选择530 nm为测定波长,表观摩尔吸光系数为1.74×105L/mol.cm,稳定时间可达3 h。采用磷钼酸铵比色法测定磷,最大吸收峰位于700 nm,表观摩尔吸光系数为2.70×105L/mol.cm。镍和磷测量的线性范围均为0~100μg/mL。将该方法用于镀镍电极的镍磷含量分析,测定结果的相对标准偏差不大于5.0%。     

配位-沉淀法制备Ni(OH)2和NiO超微粉

本工作采用配位 -沉淀法成功的制备了薄片形氢氧化镍和氧化镍超微粉末 ,通过 XRD、TG-DTA、IR及 TEM等实验手段对超微粉的组成结构进行分析表征。     

沉淀转化法制备不同形状的氢氧化镍及氧化镍超微粉末的研究

本工作采用沉淀转化法制备了不同形状的氢氧化镍及氧化镍超微粉末，详细的研究了转化温度、沉淀转化剂及阻聚剂的浓度等实验参数对超微粉末组成和结构的影响。     

Easy Access to Ni3N– and Ni–Carbon Nanocomposite Catalysts

In the search for alternative materials to current expensive catalysts, Ni has been addressed as one of the most promising and, on this trail, its corresponding nitride. However, nickel nitride is a thermally unstable compound, and therefore not easy to prepare especially as nanoparticles. In the present work, a sol–gel‐based process (the urea glass route) is applied to prepare well‐defined and homogeneous Ni₃N and Ni nanoparticles. In both cases, the prepared crystalline nanoparticles (～25 nm) are dispersed in a carbon matrix forming interesting Ni₃N‐ and Ni‐based composites. These nanocomposites were characterised by means of several techniques, such as XRD, HR‐TEM, EELS, and the reaction mechanism was investigated by TGA and IR and herein discussed. The catalytic activity of Ni₃N is investigated for the first time, to the best of our knowledge, for hydrogenation reactions involving H₂, and here compared to the one of Ni. Both materials show good catalytic activities but, interestingly, give a different selectivity between different functional groups (namely, nitro, alkene and nitrile groups).