Al取代Ni（OH）-,2-的合成及其電化學性能研究.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用。作為正極的鎳電極是鎳氫電池的關鍵材料之一，其性能的改進是提高鎳氫電池整體性能的有效途徑之一。 本文采用化學共沉淀法和固相法制備了Al取代Ni(OH)<,2>，然后再將樣品進行水熱處理。分別研究了金屬離子濃度、堿液濃度、反應溫度、pH值、水熱溫度和反應時間等對Al取代Ni(OH)<,2>性能的影響。 采用化學共沉淀后水熱處理的方法合成Al取代Ni(OH)<,2>，通過

2、改變Al的摻雜量實現氫氧化鎳從β型到α型的轉變，研究并討論水熱處理對Ni(OH)<,2>結晶度、相分布及電化學行為的影響。通過XRD、SEM、TEM研究Ni(OH)<,2>結構、形貌的變化。研究表明，β-Ni(OH)<,2>是規則的六方晶體結構，直徑約150-200nm，而α-Ni(OH)<,2>是一種透明的二維環形的片狀結構，其直徑約300-500nm。通過充放電實驗和循環伏安研究其電化學性能。研究結果表明，當Al的百分含量為10mo

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