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《湘潭大学》 2002年
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掺杂α-Ni(OH)_2的合成及其电化学性能研究

翟海军  
【摘要】: Ni-MH电池作为一种高比能量的二次电池具有广泛的应用前景,目前国内外对Ni-MH电池的研究和开发都给予了极大的关注。氢氧化镍是Ni-MH电池的正极活性物质。本文用化学共沉淀法合成了掺杂α-Ni(OH)_2,探讨了合成工艺条件对产品性能的影响;测定了在不同倍率的充放电制度下各掺杂镍电极的放电容量、放电平台电压和活性物质利用率;考察了各掺杂元素对掺杂α-Ni(OH)_2性能的影响;通过对掺杂α-Ni(OH)_2粉末微电极的电化学测试,研究了α-Ni(OH)_2电极的电化学特性。测定了掺杂Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)、Fe~(2+)、Co~(2+)、Fe~(3+)、Mn~(3+)、Al~(3+)和Co~(3+)的氢氧化镍电极的充放电性能,结果表明掺杂三价金属元素普遍比掺杂二价金属元素好,因此本文选择了掺杂Al~(3+),并且对掺杂α-Ni(OH)_2样品进行一系列的研究。 掺杂α-Ni(OH)_2的合成实验结果表明:反应工艺条件中pH值对产品性能的影响很大,pH值低,产品疏松,振实密度小,pH=12时可以制备出性能优良的掺杂α-Ni(OH)_2,除此之外,掺杂元素含量也是一个重要影响因素,掺杂20%以上才能得到纯α型结构的氢氧化镍,其它工艺条件如反应温度、陈化温度等等对产品性能的影响不太明显,一般容量变化只在几毫安时/克之间变化。 掺杂α-Ni(OH)_2粉末微电极的循环伏安曲线表明:随着扫描速度从1mv/s到10mv/s范围内的增大,阳极峰朝正方向移动,阴极峰朝负方向移动,并且阳极峰电流中与扫描速度的平方根V~(1、2)具有很好的线性关系。它的质子扩散系数D°为2.35×10~(-10),与β-球型氢氧化镍的质子扩散系数D°=3.80×10~(-10)相接近。 不同荷电态电池的Nyqnist图表明:它们在高频端出现代表电化学极化阻抗的圆弧,低频端出现代表扩散过程Warburg阻抗的直线。并采用Boukamp的EQUIVCRT.PAS软件对阻抗谱图进行数据处理。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:O646.5

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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4 岳希红;络合沉淀法制备球形微纳结构氢氧化镍及高纯度草酸亚铁的制备[D];北京化工大学;2012年
5 张小细;镍、氧化镍及氢氧化镍纳米材料的制备和表征[D];合肥工业大学;2006年
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