收藏本站
《浙江工业大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纳米添加剂的制备及其在MH/Ni电池中的应用

黄行康  
【摘要】: 随着电子行业的发展,对二次电池中的MH/Ni电池提出了更高的要求。纳米材料具有特异的物理和化学性质,近年来开始在电池中得到应用。本文选择纳米碳管和纳米氢氧化镍作为研究对象,研究了纳米添加剂在MH/Ni电池中的掺杂效应。 本文首先研究了掺杂碳纳米管储氢合金的电化学性能,所研究的碳纳米管的电化学储氢容量仅为123.0mAh/g(CNT)。掺入碳纳米管对储氢合金电极的容量影响较小,但其电化学性能却有较大的改善,主要体现在:充电的极化减小,放电平台更加平稳、循环伏安曲线的峰值电位随扫描速度增大的迁移量减小,交换电流密度增大,电极的欧姆电阻、电化学反应、扩散电阻和吸附电阻均减小。此外,掺杂碳纳米管的储氢合金电极的活化性能得到了改善,所需的活化次数大为减少。 本文的工作重点在于研究纳米Ni(OH)_2的制备工艺。采用固相法制备出了纳米Ni(OH)_2,对制备纳米Ni(OH)_2的影响因素分中间产物草酸镍和最终产物纳米Ni(OH)_2两个步骤进行了系统的研究。中间产物草酸镍的制备条件对纳米Ni(OH)_2的影响比较明显,制备草酸镍的最佳工艺条件为:将1.5mol/L H_2C_2O_4加入0.5mol/L NiCl_2溶液中,在搅拌条件下反应30min,然后在60℃陈化5h。而进行固相反应时的最佳工艺条件为:草酸镍于氢氧化钠的用量比为1:2.5,研磨20min,在40℃的9mol/L KOH溶液中陈化2h,在水介质中超声分散。 在纳米Ni(OH)_2电极中加入钴和锌添加剂,并全面地分析了它们对电极性能的影响,发现加入钴添加剂后增强了电极的导电性,形成杂质缺陷,更有利于质子的出入,同时抑制γ-NiOOH的形成,提高充放电效率和循环稳定性,电极在经过206个循环后变化甚小;电极的倍率放电性能相当出色,在1800mA/g(6C)的大电流放电条件下,依然能放出1C的77.7%;在钴的添加方式中,以Co和CoO混合添加的效果最佳。而锌添加剂在本论文的研究中并没有起到积极作用,纳米Ni(OH)_2电极和球形Ni(OH)_2电极的电极容量和循环寿命在掺锌添加剂后都有所降低。 最后,利用本文开发的纳米Ni(OH)_2制备了MH/Ni电池,初步探索了纳米Ni(OH)_2作为MH/Ni电池正极材料对电池性能的影响。研究发现因纳米Ni(OH)_2体积容量密度小,纯纳米Ni(OH)_2制备的MH/Ni电池性能很差。而掺杂8%纳米Ni(OH)_2的MH/Ni电池与球形Ni(OH)_2电池性能相比,在放电容量和倍率放电性能方面没有得到改善,但其自放电性能和循环寿命却有明显提高。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TM911

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 雷永泉;李洲鹏;陈长聘;吴京;王启东;;贮氢电极材料与氢化物—镍电池的进展[J];材料科学与工程;1990年01期
2 陈立新,雷永泉,李寿权,杨晓光,陈长聘;高性能贮氢电极合金的研究进展[J];材料研究学报;2001年01期
3 张丞源;贮氢材料及其电池的发展(上)[J];电池;1993年04期
4 任学佑;电动汽车用贮氢电池进展[J];电池;1995年03期
5 杨遇春,焦道海;Ni-MH电池负极材料的产业化[J];电池;1995年05期
6 赵力,周德瑞,张翠芬;碱性电池用纳米氢氧化镍的研制[J];电池;2000年06期
7 郭炳焜,郭华军,李新海,王志兴;基准修正法开发设计异形MH/Ni电池[J];电池;2001年01期
8 彭成红,刘澧浦,李祖鑫;纳米氢氧化镍材料的研制[J];电池;2001年04期
9 夏熙,龚玉良;纳米β-NiOOH的固相合成及其性能[J];电池;2002年01期
10 任学佑;MH/Ni电池的发展现状[J];电池;2002年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭少方,张昭;化学还原法制备纳米金属粉的几点考虑[J];四川有色金属;2003年02期
2 张萍,周大利,刘恒;微乳液法制备纳米材料[J];四川有色金属;2003年04期
3 安振河;魏化震;李莹;高永忠;高传民;;碳纳米管的分散及其对酚醛树脂热性能的影响[J];工程塑料应用;2006年01期
4 张志永;冯钠;李书娟;张桂霞;王鹤;;两种弹性体接枝物对PA6/Mg(OH)_2复合材料性能的影响[J];工程塑料应用;2006年11期
5 郭冬勇,赵德国;纳米材料的现行测量技术[J];安徽教育学院学报;2002年06期
6 卓长平,张雄;纳米技术及其在涂料领域的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年01期
7 宋小杰;;纳米材料和纳米技术在新型建筑材料中的应用[J];安徽化工;2008年04期
8 张园园;柳守忠;徐明利;罗时忠;;溴代十六烷基吡啶微乳液体系的电导行为研究[J];安徽化工;2009年03期
9 汪应灵;谢友海;耿明江;刘国光;袁建梅;;稀土掺杂纳米发光材料制备方法的研究进展[J];安徽农业科学;2007年15期
10 钱伟;张春枝;吴文忠;;O/W型微乳法制备纳米植物甾醇酯[J];安徽农业科学;2009年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高志明;文丽娟;;阴极保护电位对Q235钢氢脆敏感性和力学性能的影响[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
2 刘洋洋;高志明;王震;;阴极保护对Q235钢空泡腐蚀行为影响的研究[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
3 孙黎明;卞燕萍;王媛媛;;纳米技术在建材中的应用[A];吉林省土木建筑学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 薛杭燕;吴燕翔;郑辉东;;交流阻抗法表征膜液流失研究[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
5 陶长元;薛红涛;刘作华;杜军;范兴;刘仁龙;;聚二乙烯基乙炔的氢氯化改性[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
6 康嘉杰;徐滨士;王海斗;王成彪;;基于电学方法的再制造零部件缺陷检测与寿命预测应用基础研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
7 朴东旭;毛立江;;纤维形貌仿生思考及其再生医学应用[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
8 赵静;邓桦;张红敏;徐俊勇;;纳米ZnO抗紫外整理剂的制备及在棉织物上的应用研究[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
9 陈建猛;吴兰鹰;;纳米铜的制备试验及力学性能研究[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
10 罗晓东;张静;靳晓磊;胡宾宾;;储氢材料的研究现状与进展[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邴文增;钛铪合金吸放氘行为和相变[D];中国工程物理研究院;2010年
2 常雪婷;海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究[D];中国海洋大学;2010年
3 王洪芬;涉海抗菌耐蚀性TiO_2复合薄膜的制备及其性能研究[D];中国海洋大学;2010年
4 王爱萍;改性纳米二氧化钛薄膜制备及其在模拟海水中光生阴极保护性能研究[D];中国海洋大学;2010年
5 伏振兴;稀土掺杂氟化物频率上转换及荧光效应研究[D];陕西师范大学;2010年
6 张贵军;聚丙烯酸酯/纳米氧化锡锑复合乳液的制备、表征及其在透明隔热涂料中的应用研究[D];华南理工大学;2010年
7 尹先升;锆酸锂材料的设计、合成及高温CO_2吸附性能[D];华东理工大学;2011年
8 李学铭;固体基底辅助水热/溶剂热法制备无机纳米材料[D];昆明理工大学;2010年
9 刘春侠;锗在锌电积中的行为及添加剂作用的研究[D];昆明理工大学;2008年
10 张启波;咪唑基离子液体在锌电沉积中的作用机理研究[D];昆明理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 庞宇;纳米TiO_2的表面改性及其对聚氨酯涂层耐蚀性能的影响[D];南昌航空大学;2010年
2 徐珊;奥氏体不锈钢点蚀行为的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李新义;红壤土壤腐蚀直接、连续监测技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 梁静;钛合金精密腐蚀加工工艺及机理研究[D];南昌航空大学;2010年
5 马怀营;镁储氢性能影响因素的研究[D];山东科技大学;2010年
6 刘洋;碳载Pd及碳载Pd-Au催化剂对甲酸电催化氧化的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
7 高艳伟;炭载Pd-Ni催化剂对甲酸的电催化氧化[D];哈尔滨师范大学;2010年
8 谷桂娜;介孔分子筛的合成及其孔道中脂肪酶固定化的研究[D];辽宁师范大学;2010年
9 李霄;过渡金属氧化物、硫化物纳米结构的形貌控制及性能研究[D];浙江理工大学;2010年
10 赵飞;锌酸钙制备方法和生成机制及锌枝晶的研究[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙奉玉,吴鸣,李文钊,李新勇,顾婉贞,王复东;二氧化钛的尺寸与光催化活性的关系[J];催化学报;1998年03期
2 段波,赵兴中,李星国,张同俊,肖建中,胡镇华,崔昆;超微粉制备技术的现状与展望[J];材料工程;1994年06期
3 杜宇雷,杨晓光,张庆安,雷永泉,王启东,吕光烈;Zr_(1-x)Ti_x(Ni_(0.6)Mn_(0.3)V_(0.1)Cr_(0.05))_2(x=0~0.5)Laves相储氢合金的电化学性能[J];材料科学与工程;2000年03期
4 曹建,曹学锋;表面活性剂在材料工程中的应用[J];材料科学与工程;1998年04期
5 任可,雷永泉,陈立新,张庆安,王启东;混合稀土贮氢合金(Ml)_x(Ni_(3.8)Co_(0.75)Mn_(0.4)Ti_(0.05))相结构与性能的研究[J];稀有金属材料与工程;2000年04期
6 马志鸿,雷永泉,陈立新,顾巍;热处理对Ml(NiCoMnAl)_(4.76)合金的电化学性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2000年04期
7 江建军,雷永泉,孙大林,吴京,王启东;非化学计量比贮氢电极合金的电化学性能和结构及热力学研究[J];稀有金属材料与工程;1997年03期
8 吴煜明,雷永泉,吴京,王启东;机械合金化Mg-Ni基非晶态贮氢合金的电化学特性[J];稀有金属材料与工程;1997年03期
9 陈立新,雷永泉,朱光明,王启东;掺杂Fe对贮氢合金Ml(Ni-Co-Mn-Ti)_5电化学性能的影响[J];稀有金属材料与工程;1998年03期
10 胡秀荣,顾建明,陈林深,吕光烈,张文魁,雷永泉,王启东;贮氢合金Zr(Mn_(l-x)Ni_x)_2的相结构[J];材料研究学报;1999年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;用碳纳米管做成的分子探针[J];物理通报;1998年07期
2 崔玉亭,王必本,王万录,廖克俊,张兵,郑坤;理论分析辉光放电对碳纳米管生长速率的影响[J];真空科学与技术;2003年06期
3 陆国飞,包建春;一种简便的制备碳纳米管装填Fe纳米丝的方法[J];电子显微学报;2005年04期
4 ;世界上最小的纳米电动机[J];涟钢科技与管理;2003年06期
5 陈仁怀;;纳米技术与纳米管[J];中国新技术新产品精选;2001年01期
6 李春华,姚可夫,阮殿波,梁吉,吴德海;以镍/碳纳米管催化剂制备碳纳米管[J];中国科学E辑;2002年06期
7 刘芙,张孝彬,涂江平,程继鹏,孔凡志,孙沿林,卢焕明,陈长聘;碳纳米管的球磨处理及其对储氢性能的影响[J];太阳能学报;2003年01期
8 ;神奇的纳米世界[J];质量指南;2003年18期
9 范锦鹏,赵大庆;多壁碳纳米管-氧化铝复合材料的制备及增韧机理研究[J];纳米技术与精密工程;2004年03期
10 聂翠蓉;;领商品潮流的纳米电视[J];中国新技术新产品精选;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡业旻;殷利民;曹威;李瑛;朱明原;白琴;;电晕放电等离子体增强化学气相沉积法合成氮掺杂碳纳米管[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第一卷)[C];2011年
2 孙瑞敏;赵辉;陈永;刘洋;赵海沨;;碳纳米管与环氧树脂共混工艺研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
3 李世胜;喻万景;侯鹏翔;刘畅;成会明;罗艳红;孟庆波;吕伟;吴思达;杨全红;;碳纳米管垂直阵列/石墨烯纸复合材料在锂离子电池和染料敏化太阳能电池中的应用[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
4 李曼;白树林;张杨飞;贾治勇;;不锈钢纤维/碳纳米管填充尼龙基复合材料的力学性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
5 刘夏;杨庆生;;网络碳纳米管复合材料的有效力学性能[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
6 周成飞;翟彤;曹巍;郭建梅;曾心苗;;碳纳米管/聚氨酯酰亚胺复合泡沫材料的制备与性能[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
7 陈广新;毕丹;;碳纳米管的表面修饰及其改性聚乳酸的研究[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
8 苏丹华;张玲;金磊;李春忠;;静电吸附制备玻璃布/碳纳米管增强体改性环氧树脂[A];颗粒学最新进展研讨会——暨第十届全国颗粒制备与处理研讨会论文集[C];2011年
9 张文毓;;碳纳米管及其应用[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2003年
10 吕建伟;王万录;廖克俊;万步勇;张毅;;形变引发碳纳米管膜电阻变化的研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘霞;吸入碳纳米管可影响人体免疫力[N];科技日报;2009年
2 记者 何德功;日研制出直径最小碳纳米管[N];新华每日电讯;2003年
3 记者 吴辉;我国碳纳米管产业化突破“瓶颈”[N];中国知识产权报;2001年
4 张巍巍;碳纳米管可激发人体自身免疫反应[N];科技日报;2010年
5 黄绍平;碳纳米管实用的路还远吗?[N];中国电子报;2001年
6 记者 谢昭萍 特约记者 肖萍;我国碳纳米管截短技术获得突破[N];中国化工报;2004年
7 记者 薛冬 通讯员 谭少容;我国率先实现碳纳米管产业化[N];光明日报;2001年
8 本报记者 薛冬 通讯员 谭少容;碳纳米管身价何以远高于黄金[N];光明日报;2001年
9 黄中;碳纳米管及其应用[N];中国知识产权报;2001年
10 冯卫东;数百米超长碳纳米管面世[N];科技日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘丽娜;碳纳米管—双马来酰亚胺体系的摩擦磨损研究[D];浙江大学;2010年
2 徐立华;电晕等离子体改性碳纳米管及其在环氧树脂中的应用[D];浙江大学;2010年
3 梅蕾;碳纳米管/碳纤维多尺度结构制备及其界面增强效果研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 朱幸福;碳纳米管复合材料及碳纳米管为模板的纳米管的制备与性质研究[D];吉林大学;2011年
5 崔伟;表面修饰碳纳米管/环氧树脂复合材料的界面结构与性能[D];华中科技大学;2011年
6 蒋辽川;半导体金属氧化物修饰碳纳米管的制备及其电催化、光电催化性能的研究[D];华南理工大学;2010年
7 亓钧雷;碳纳米管、碳纳米片、石墨烯及其复合物的制备和场发射性能的研究[D];吉林大学;2010年
8 姚胜红;碳纳米管/聚偏氟乙烯高介电纳米复合材料的显微结构控制与介电性能的关联[D];北京化工大学;2009年
9 韩占涛;表面活性剂悬浮碳纳米管在孔隙介质中的运移研究[D];中国地质科学院;2010年
10 叶丽娜;无机空心微纳米结构的制备及其应用[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄行康;纳米添加剂的制备及其在MH/Ni电池中的应用[D];浙江工业大学;2003年
2 徐勤;碳纳米管树状分子复合材料的制备及其性能研究[D];上海师范大学;2010年
3 祝丽娟;碳纳米管/二氧化硅/炭黑/溶聚丁苯橡胶硫化胶性能研究[D];南京理工大学;2010年
4 林德盟;高分子水凝胶修饰碳纳米管神经元探针[D];南京理工大学;2010年
5 刘晓伟;碳纳米管及其复合物的制备和场发射性能的研究[D];吉林大学;2010年
6 陈晨;碳纳米管的功能化及其复合材料的电化学性能研究[D];北京化工大学;2010年
7 秦瑞红;气体膨胀液体的热力学性质研究及其在碳纳米管功能化修饰中的应用[D];郑州大学;2010年
8 林小静;碳纳米管的低温等离子体改性及其引发苯乙烯接枝共聚[D];天津大学;2010年
9 王蜜;聚硅氧烷接枝碳纳米管及聚合物复合材料的制备与性能[D];东北林业大学;2010年
10 曾静;自由基加成反应在碳纳米管和石墨烯修饰中的应用[D];兰州大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026