復合鎳電極活性材料化學鍍鎳及其影響研究.pdf

1、本文結合復合鎳電極材料的制備與改性,研究了復合鎳電極活性物質納米Ni(OH)<,2>粉體的制備及氧化物類Ni電極活性材料ZnO粉體與納米Ni(OH)<,2>粉體的化學鍍鎳工藝技術,以及化學鍍鎳對電極制備工藝性能及電極電學特性的影響. 在采用正交試驗篩選出ZnO化學鍍鎳處理基本工藝基礎上,結合剛性開孔孔隙復合Ni電極材料的制備,對開孔孔隙的形成及高密度ZnO/Ni復合基體的獲取工藝技術進行了研究,實驗結果表明,通過對ZnO粉末進行

2、預先化學鍍鎳處理,可顯著提高其與制備復合鎳電極用的金屬鎳粉末之間的燒結工藝性能,有利于通過采用粉末冶金技術,燒結制備出具備高致密性基體的剛性開孔孔隙復合鎳電極材料.再借助向原材料混合粉末中添加部分納米鎳粉末,還可進一步提高ZnO的均勻彌散分布特性,有利于電極性能的改善；另外,發現ZnO粉末顆粒的表面狀態對其乃至經化學鍍鎳處理后再與金屬鎳的燒結行為具有強烈的影響作用,對ZnO粉末進行400℃/2h預煅燒處理,可以提高ZnO粉末的表面活性,

3、促進其燒結致密化進程.同時,實驗結果還表明,以石蠟作造孔劑,所制備的開孔孔隙復合鎳電極材料的孔隙較小,孔隙率較低:以食鹽作造孔劑,其孔徑與孔隙率較以石蠟作造孔劑均有顯著增大與提高.但兩種造孔劑的使用,均需合理控制在粉末冶金燒結過程中的脫出工藝環節,方能獲取均勻分布的開孔孔隙. 采用化學沉淀法制備的另一類復合鎳電極用的活性物質一納米Ni(OH)<,2>粉體材料,經XRD分析,結果表明氫氧化鎳處于非晶狀態；經TEM分析,其顆粒大部分

4、為類球形,分散性良好,粉體平均粒徑大約為20nm.化學沉淀法制備的初始態氫氧化鎳粉末經270℃處理發生晶化,得到大小不等的多邊形單晶體,單晶體尺寸介于1～3μm.差熱分析的晶化峰值溫度約為240℃.對非晶態納米氫氧化鎳粉體進行化學鍍鎳處理,獲得了細小球狀的鎳包非晶態的氫氧化鎳顆粒,顆粒粒徑亦大約介于1～3μm.經對分別采用化學鍍鎳包覆納米非晶態氫氧化鎳粉末與未施鍍的非晶態、晶態氫氧化鎳粉末所制備的柔性復合鎳電極進行放電特性實驗,結果表明