Al取代Ni（OH）-,2-的合成及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、鎳氫電池作為一種高比能量的綠色二次電池得到了廣泛的應(yīng)用。作為正極的鎳電極是鎳氫電池的關(guān)鍵材料之一，其性能的改進(jìn)是提高鎳氫電池整體性能的有效途徑之一。 本文采用化學(xué)共沉淀法和固相法制備了Al取代Ni(OH)<,2>，然后再將樣品進(jìn)行水熱處理。分別研究了金屬離子濃度、堿液濃度、反應(yīng)溫度、pH值、水熱溫度和反應(yīng)時(shí)間等對(duì)Al取代Ni(OH)<,2>性能的影響。 采用化學(xué)共沉淀后水熱處理的方法合成Al取代Ni(OH)<,2>，通過(guò)

2、改變Al的摻雜量實(shí)現(xiàn)氫氧化鎳從β型到α型的轉(zhuǎn)變，研究并討論水熱處理對(duì)Ni(OH)<,2>結(jié)晶度、相分布及電化學(xué)行為的影響。通過(guò)XRD、SEM、TEM研究Ni(OH)<,2>結(jié)構(gòu)、形貌的變化。研究表明，β-Ni(OH)<,2>是規(guī)則的六方晶體結(jié)構(gòu)，直徑約150-200nm，而α-Ni(OH)<,2>是一種透明的二維環(huán)形的片狀結(jié)構(gòu)，其直徑約300-500nm。通過(guò)充放電實(shí)驗(yàn)和循環(huán)伏安研究其電化學(xué)性能。研究結(jié)果表明，當(dāng)Al的百分含量為10mo

3、l％時(shí)，這種α型和β型的雙相結(jié)構(gòu)的Ni(OH)<,2>，具有最高的放電容量。在雙相結(jié)構(gòu)的Ni(OH)<,2>中不同相的組成對(duì)材料的粒子形貌、放電容量、放電平臺(tái)和氧化還原電位都有很大的影響。 通過(guò)化學(xué)鍍方法在球形Ni(OH)<,2>表面鍍一層金屬Co，在β-Ni(OH)<,2>顆粒表面產(chǎn)生一層多孔Co金屬膜，形成一層均勻的導(dǎo)電膜。通過(guò)高倍率條件下的恒流充放電實(shí)驗(yàn)來(lái)考察化學(xué)鍍鈷方法對(duì)泡沫鎳電極的作用。恒流充放電實(shí)驗(yàn)表明這種處理方法能