納米氧化鎳的制備與電化學(xué)性能研究.pdf

1、納米氧化鎳具有優(yōu)異的催化性能、電學(xué)性能,在催化劑、傳感器及電池電極等方面得到了廣泛的應(yīng)用。本文以提高納米氧化鎳收率和分散性為主要目標(biāo),采用液相沉淀法制備了納米氧化鎳,通過(guò)SEM、XRD對(duì)產(chǎn)物的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征；通過(guò)循環(huán)伏安法、恒電流充放電對(duì)氧化鎳電極進(jìn)行了電化學(xué)性能測(cè)試。
　　 首先對(duì)硫酸鎳和碳酸鎳兩種原料以及碳酸銨、碳酸氫銨和尿素三種沉淀劑進(jìn)行了初步篩選。結(jié)果表明以硫酸鎳為原料,碳酸氫銨為沉淀劑,制得的前驅(qū)體疏松,便于過(guò)濾

2、和收集,得到的產(chǎn)物收率高,具有一定的成本優(yōu)勢(shì)。
　　 以硫酸鎳為原料,碳酸氫銨為沉淀劑制備氧化鎳,研究了加料方式、Ni2+濃度、碳酸氫銨濃度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物收率的影響,以及熱處理溫度和時(shí)間對(duì)產(chǎn)物粒徑的影響。確定了沉淀法制備納米氧化鎳的最優(yōu)工藝,在硫酸鎳濃度為0.5mol·L-1,碳酸氫銨濃度為0.5mol.L-1,反應(yīng)時(shí)間為105min,熱處理溫度為500℃,熱處理時(shí)間為2h下,可獲得粒徑為40～65nm的氧化鎳,其收率可達(dá)79

3、％。此外,利用沉降體積法分析了分散劑吐溫-80、丙三醇和不同分子量(200,400,600)的聚乙二醇對(duì)納米氧化鎳前驅(qū)體分散效果的影響,結(jié)果表明以聚乙二醇-400為分散劑,在超聲15min,聚乙二醇-400與反應(yīng)溶液體積比3:100下,獲得了顆粒均勻,粒徑為38nm的氧化鎳。
　　 以6mol·L-1KOH水溶液為電解液對(duì)氧化鎳制備的電極進(jìn)行電化學(xué)性能研究。當(dāng)充放電電流密度為5mA/cm2時(shí),添加聚乙二醇-400制備的氧化鎳電極