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纳米氢氧化镍电极材料的研究

比能量高,性能优良的金属氢化物镍电池(MH-Ni)在电子、通讯、计算机等行业的应用相当广泛,在电动汽车领域也将得到广泛应用。作为正极活性物质,氢氧化镍的性能是决定MH-Ni电池整体性能的关键。本文从以下四方面对纳米氢氧化镍进行了全面的研究:第一,分别采用手工、球磨机对微米级氢氧化镍进行研磨,以制备纳米氢氧化镍,并利用X射线衍射仪,扫描电镜,透射电子显微镜和循环伏安曲线测试装置研究研磨对氢氧化镍结构和性质的影响。研究表明:在研磨过程中,氢氧化镍晶体在切应力的作用下沿(0001):滑移系滑移而破碎,使其沿c轴方向的晶粒尺寸不断减小。当机械研磨强度不大时,随着时间的延长,氢氧化镍晶胞的晶格常数c值逐渐减小,而在高强度的机械研磨下,不但氢氧化镍的晶格常数c值随时间发生改变,而且,a值也随之减小。高强度的机械研磨导致晶格产生畸变,增加Ni(OH)_2材料的电化学活性。随着研磨的进行,样品的晶粒尺寸和颗粒尺寸减小,材料的比表面积增大,质子H  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电源技术》2007年05期
电源技术

纳米级氢氧化镍电极材料的研究进展

氢镍电池因其成本低,应用越来越广泛,但与锂电池相比容量较低。目前,传统的微米级球形氢氧化镍的比容量已接近289mAh·g-1的理论值,而纳米氢氧化镍电极材料具有比表面大,质子扩散快,且扩散路径短,电化学活性大[1,2]等诸多优点,正受到研究者的青睐。以下简要回顾和比较了纳米氢氧化镍的制备方法、工艺条件与粉体的组成、晶相结构、形貌以及与电化学性能的关系等方面的研究进展,提出了进一步研究的一些看法。1纳米级氢氧化镍的制备方法据制备原理的不同粗略可分三类。1.1提高过饱和度以增大分散度等的原理据Von Weiman经验公式:V=K·(Q-S)·S-1,分散度V与沉淀开始时的瞬间过饱和度(Q-S)成正比,比例系数K与沉淀物的性质、介质和温度等有关,式中S为溶解度。由于Ni(OH)2等金属氢氧化物属无定型晶体,V大,粒径小,易形成纳米级晶体。以此原理制备的纳米级Ni(OH)2有形式多样的水热法。田周玲[3]等用水热直接法时,详细讨论了温度...  (本文共4页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

纳米氢氧化镍(钴)电极材料的制备及其电化学性能研究

过渡金属氧化物或氢氧化物能在电极/液面间产生高度可逆的氧化还原反应,由此产生的法拉第赝电容远远高于碳基材料所产生的双电层电容,其优异的电容性能使过渡金属氧化物电极材料备受关注。然而,RuO2、IrO_2这种典型的过渡金属氧化物由于其价格昂贵,不适合广泛地推广应用。本论文通过不同方法制备了不同微观形貌的纳米氢氧化镍(钴)、石墨烯/氢氧化镍(钴)复合材料并将其用作超级电容器电极材料,通过XRD、SEM、TEM、Raman、XPS等测试手段对其微观结构和形貌进行了分析,通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等测试方法对其电化学性能进行了研究。本文采用水热法制备了棒刺状Co(OH)_2及石墨烯(GNS)/Co(OH)_2复合材料,实验结果表明,GNS的加入有效改善了Co(OH)_2的导电性,在2mV·s~(-1)的扫速下,其比容量由261F·g~(-1)上升到370F·g~(-1);虽然GNS的加入可以有效改善Co(OH)_2的导电性,但G...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

《硅酸盐学报》2002年04期
硅酸盐学报

超大容量离子电容器碳纳米管与氧化镍复合电极材料的研究

超大容量离子电容器是一类介于传统静电电容器与电池之间的新型电子元器件 ,它既可储存大比能量 ,又可实现高比功率和长循环使用寿命。可应用于电动车辆驱动电源以及其它各种需短时大功率放电的场合 ,得到日本、美国、欧盟、俄罗斯等国的高度重视[1,2 ] 。根据电容形成的机理 ,超大容量离子电容器可分为双电层电容器 (double -layercapacitor)和赝电容器 (pseudoca pacitor)两大类。双电层电容器是在电极 /电解质界面通过电子和离子的定向排列造成电荷对峙而产生 ;赝电容器则是在电极表面的二维或体相的准二维空间上 ,电活性物质发生高度可逆的氧化还原反应或吸附脱附过程 ,从而实现电荷的储存进而形成赝电容 ,赝电容的比电容量可达双电层电容比电容量的 10~ 10 0倍[3 ] 。双电层电容器主要以高比表面积活性炭、活性炭纤维等作为电极材料[4~ 6] ,但活性炭材料导电性较差 ,所得电容器等效串联电阻较大 (等...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电池工业》2004年01期
电池工业

非晶纳米氢氧化镍电极材料的研究

0前言Ovshinsky川提出,无序化材料可以明显提高电极的电化学性能,而非晶材料具有非常多的表面活性点,是理想的无序化材料,因此,非晶材料是理想的高性能电极材料。文章介绍了非晶化纳米氢氧化镍电极材料的制备,并对其电化学性能和结构进行了研究。,实验方法,.,非晶纳米氢氧化镍的制备方法溶液成分:300 mL 0.5 mol/L NISO4溶液,其中含少量C。(NO3)2,Zn(NO3)2,Co:Zn:Ni=2.5:2:100(物质的量比),含19/LTween一80;300ml·1.5,nol/LNaOH溶液,其中含0.001 smol/L柠檬酸三钠。其它反应参数:2h滴完300ml镍盐溶液,反应温度55℃,pH值稳定在10.5士0.05,搅拌速度300r/min,滴定结束后继续搅拌30 min,温度、pH值不变。搅拌停止后,pH值升高至11,温度升高至65℃,陈化10h以上。,.2非晶纳米氢氧化镍电极材料的结构分析方法采用XRD...  (本文共3页) 阅读全文>>

《无机化学学报》2003年03期
无机化学学报

混合纳米氢氧化镍的球镍电极材料的电化学活性研究

0引言目前使用的碱性二次电池中,镍系列电池占有很重要的地位,其中金属氢化物镍电池的研制是热点。特别是随着移动式通讯设备与便携式电子计算机的飞速发展,人们对充放电电池的要求也越来越高。制备出高容量的正极活性材料是提高电极性能的措施之一,Ni(OH)2作为MH-Ni碱性充电电池的主要正极活性材料,其决定MH-Ni电池的容量,因此,要提高电池的性能的主要途径是提高Ni(OH)2的性能。其中电化学活性是影响Ni(OH)2性能的重要性能之一,制备高电化学活性的Ni(OH)2电极材料一直是人们开发研究的热点。目前以开发球形Ni(OH)2和包覆金属 粉为重点犤1犦,而纳米材料是80年代以来兴起的新材料,它具有许多与传统晶体或非晶体不同的性质,当前人们对纳米材料的性能和可能的应用正在进行广泛的研究。根据文献报道及现有工作基础,采用纳米Ni(OH)2材料是提高Ni(OH)2电极比容量的有效方法犤2犦。许多研究人员采用不同的方法制备出了纳米β-N...  (本文共5页) 阅读全文>>