改性氫氧化鎳的制備、結構和電化學性能.pdf

1、氫氧化鎳作為正極活性材料已經被廣泛應用于MH-Ni、Cd-Ni、Fe-Ni和Zn-Ni等堿性二次電池中。目前應用于實際生產的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電池電化學性能的進一步提高。針對上述問題，本論文采用Mn、Al和Bi等元素對氫氧化鎳進行了摻雜改性，系統(tǒng)地研究了樣品組成、結構和電化學性能的關系。 在第三章中，作者采用化學共沉淀法制備了錳取代的氫氧化鎳樣品，應用XRD技術對不同

2、錳含量樣品的相結構進行了表征，并用恒電流充放電、電流脈沖弛豫法和電化學阻抗技術研究了樣品的電化學行為。XRD結果顯示：錳含量少于20％時，樣品主要由β相組成；而當錳含量達到28.3％時，可以得到具有純a相結構的樣品。電化學研究結果表明：摻錳的氫氧化鎳樣品具有優(yōu)良的電化學循環(huán)穩(wěn)定性；錳的摻雜提高了氫氧化鎳電極的析氧電位，增大了樣品的質子擴散系數(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，容量達到了260mAh g<'-1>(NEE為1.1)。電化學阻抗譜結果表明，添加Mn顯著降低了Al取代Ni(OH)<,2>電極的歐姆極化和電化