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。     

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.     

高Al含量Ni/Al双氢氧化物的结构及循环伏安特性

为了合成具有优良电化学性能的Ni系列碱性电池氢氧化镍正极活性物质,本文以硫酸镍和硫酸铝以及硝酸镍和硝酸铝为原料,在搅拌及同时超声波作用的条件下,用共沉淀方法合成了Al含量为Ni含量30(mol)%～50(mol)%的高Al含量的NiAl层状双氢氧化物(HACNiAlLDHs)。用XRD技术表征了HACNiAlLDHs样品的晶体结构特征;采用粉末微电极循环伏安(CV)技术研究了典型HACNiAlLDHs样品的电化学性能。结果表明,合成的HACNiAlLDHs样品为αNi(OH)2;观察到HACNiAlLDHs电极在反向扫描过程中的“第2个还原电流峰”,该还原峰可能为γNiOOH—→αNi(OH)2的还原电流和γNiOOH—→αNi(OH)2还原“滞后”的电流的重叠电流峰;Al3 以及SO42-杂质离子对“第2个还原电流峰”的出现起到重要作用;SO42-在电化学反应过程中使γNiOOH的还原“滞后”,并使得αNi(OH)2在碱性介质中更加稳定;以硝酸盐为原料合成的LNHACNiAlLDHs样品具有优良的电化学性能,如可逆性、电极活性物质利用率、放电性能、循环性能和析氧过电位。     

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.     

以混合价镍氢氧化物为镍源固气合成LiNi0.7Co0.25Al0.05O2

层状LiCoO2作为锂离子二次电池电极正极材料已得到广泛应用。由于钴资源匮乏及成本高,致使进一步提高比容量和比能量以及降低成本的研究引起关注。诸如LiCoO2体材中钴被M(N i,Mn,Ti,Mg)替代或部分被替代的研究[1-3],表面修饰研究[4-6],合成方法研究如固相法[7],溶胶凝胶法[8],共沉淀法[9],微波加热合成法[10]等。与钴相比,镍资源相对丰富且对环境友好,故以镍代钴合成LiCo1-xN ixO2的研究成为热点[11-13]。由于N i2 难以被氧化成N i3 致使合成时易生成非化学计量化合物,加之在充放电过程中,由于Li 离子与N i3 离子半径相近易产生阳离…     

石墨烯/钴镍双金属氢氧化物复合材料的制备及电化学性能研究

采用微波辐射与高温裂解相结合的二步还原法制备石墨烯。二步还原使氧化石墨被充分还原和剥离,所得到的石墨烯有较好的传导性,其比表面达675.4 m2.g-1。以此石墨烯为原料,水热法合成出石墨烯/钴镍双金属氢氧化物复合材料,并考察了复合材料作为超级电容电极材料的电化学性能。研究发现,褶皱的石墨烯纳米片均匀分散在钴镍双金属氢氧化物中,这改善了钴镍双金属氢氧化物的传导性和结构稳定性。在0.25 A.g-1电流密度下,复合材料的比电容量是800.2 F.g-1。当电流密度增加至10 A.g-1,比电容量为386.5 F.g-1,恒电流充-放电500次后比电容量仍能保持99%以上,这些呈示该复合材料具有优良的电化学性能。     

掺杂Al的α-Ni(OH)2的电化学性能

电极;掺杂Al的α-Ni(OH)2的电化学性能     

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     

锂离子正极材料Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))_(1-x)Al_xO_2的制备及电化学性能

以化学法合成Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-xAlxO2系列正极材料(0≤x≤0.1);用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和充放电仪研究系列产物的晶体微观结构、表面形貌以及电化学性能,研究不同Al含量参杂对材料性能的影响。结果表明,合成的材料均属于六方晶系,R3m空间群,保持α-NaFeO2层状结构相;Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)0.95Al0.05O2的首次放电容量166.30 mA·h/g,在2.5~4.5 V区间60次循环后比容量衰竭率为4.43%。通过对比Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)0.95Al0.05O2和Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2的电极阻抗,分析它们的电化学循环机理,可知掺杂Al后的正极材料适合大倍率放电。     

固相反应法合成掺铝的α型氢氧化镍及其电化学性能

Ni(OH)₂ including 20% Al was synthesized by solid-state reaction. The result of XRD indicated that the sample thus prepared was α-Ni(OH)₂， and its size and crystalline form were much poorer than those of the sample prepared by solution-state reaction. TG and DTA curves showed that α-Ni(OH)₂ began to decompose at higher temperature than β-Ni(OH)₂. The electrochemical behaviors of the sample were studied by cyclic voltammetry and constant current charge-discharge experiment. It was found that the sample by solid-state reaction had more ex-cellent electrode reversibility， higher discharge potential and higher discharge capacity.     

圆盘状a-Co(OH)2的控制合成及其电化学性能

采用AAO模板及后处理方法合成了圆盘状a-Co(OH)2并研究了其电化学电容性能.在该合成方法中,先采用阳极氧化铝模板结合交流电沉积的方法获得钴纳米线,而后将其在碱液中通过溶解氧氧化生成终端产物.用红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)表征了产物的结构和形貌;用循环伏安、恒电流充放电测试方法对其电化学性能进行了测试.此外,对圆盘状Co(OH)2的形成机理进行了初步探讨.结果表明,用此方法合成的Co(OH)2具有圆盘状形貌,属a相态,且表现出较好的电容特性.     

铝钴复合掺杂的氢氧化镍的制备及其电性能

低热固相反应;氢氧化镍;电化学性能;复合掺杂     

混合纳米氢氧化镍的球镍电极材料的电化学活性研究

采用配位沉淀法制备出了Ni(OH)₂样品，经XRD测试为β-Ni(OH)₂，TEM测试结果表明其为平均粒径50nm左右的不规则的颗粒。将所制备的纳米Ni(OH)₂按8wt%的比例在球镍中混合后制成电极，可使正极的比容量提高11%左右。热分析表明，纳米Ni(OH)₂的电化学活性高于球镍的电化学活性。激光拉曼光谱的测试结果说明了8wt%混合后制成的纳米电极确实有较好的放电容量，同时也证实了用拉曼光谱可以表征电极材料的充放电     

掺杂NiO的Ni(OH)2电化学性能研究

于Ni(OH)2中添加具有电容特性和大电流充放电性能良好的NiO.研究发现掺杂5%NiO的Ni(OH)2在0.2C倍率下放电容量可达310.1mAh/g,而3C放电容量还可以保持79.5%.其循环伏安扫描氧化还原峰电位差仅为164mV,表明该材料的循环可逆性好.由此可见在Ni(OH)2掺杂适量的NiO,对于Ni(OH)2的大电流充放电性能确有改进作用.     

石墨烯对Ni（OH）2超级电容器材料电化学行为的影响

研究了氧化缺陷石墨烯对Ni(OH)2电化学性能的增强作用.实验上,由恒电位沉积法在石墨烯基底上制备Ni(OH)2纳米粒子/石墨烯复合材料.TEM观察和电化学测试表明,Ni(OH)2纳米粒子均匀地分散在石墨烯基底上,其粒径为5.0±0.5 nm,体系的质量比电容值为1928 F.g-1.量化计算表明,上述复合材料乃是通过Ni(OH)2与石墨烯表面功能基团的强化学作用相结合而导电的,电子则是自石墨烯基底经氧化缺陷向Ni(OH)2传递,导致Ni(OH)2带负电,从而形成Ni(OH)2纳米粒子的单向导电行为.     

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     

掺杂Ni(OH)2的质子扩散系数

微电极;恒电位阶跃;掺杂Ni(OH)2的质子扩散系数     

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 .