改性氫氧化鎳的制備、結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能.pdf

1、氫氧化鎳作為正極活性材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于MH-Ni、Cd-Ni、Fe-Ni和Zn-Ni等堿性二次電池中。目前應(yīng)用于實際生產(chǎn)的β-Nj(OH)<,2>由于存在理論容量較低和鎳電極膨脹等缺點，制約了MH-Ni電池電化學(xué)性能的進(jìn)一步提高。針對上述問題，本論文采用Mn、Al和Bi等元素對氫氧化鎳進(jìn)行了摻雜改性，系統(tǒng)地研究了樣品組成、結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的關(guān)系。 在第三章中，作者采用化學(xué)共沉淀法制備了錳取代的氫氧化鎳樣品，應(yīng)用XRD技術(shù)對不同

2、錳含量樣品的相結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并用恒電流充放電、電流脈沖弛豫法和電化學(xué)阻抗技術(shù)研究了樣品的電化學(xué)行為。XRD結(jié)果顯示：錳含量少于20％時，樣品主要由β相組成；而當(dāng)錳含量達(dá)到28.3％時，可以得到具有純a相結(jié)構(gòu)的樣品。電化學(xué)研究結(jié)果表明：摻錳的氫氧化鎳樣品具有優(yōu)良的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性；錳的摻雜提高了氫氧化鎳電極的析氧電位，增大了樣品的質(zhì)子擴(kuò)散系數(shù)；具有較低錳含量的氫氧化鎳樣品顯示了較大的放電容量和較高的放電電位。 在第四章中，作者研

3、究了不同Mn含量的Al取代Ni(OH)<,2>樣品，含有添加劑Mn的Al取代Ni(OH])<,2>樣品是單純的僅相，樣品在堿中的穩(wěn)定性隨Mn含量的增加而增加。添加Mn提高了Al取代Ni(OH)<,2>電極的充電效率、循環(huán)穩(wěn)定性和放電容量。含9.3％Mn的樣品具有最高的放電容量，在300個循環(huán)時，容量達(dá)到了260mAh g<'-1>(NEE為1.1)。電化學(xué)阻抗譜結(jié)果表明，添加Mn顯著降低了Al取代Ni(OH)<,2>電極的歐姆極化和電化