【摘 要】
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设计并制备了混合纳米Ni(OH)AA型MH-Ni电池,测试了电池的基本电化学性能,进而研究了电池循环充放电过程机理,同时与制备的纯球形Ni(OH)AA型MH-Ni电池进行了比较.采用超声波共
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设计并制备了混合纳米Ni(OH)<,2>AA型MH-Ni电池,测试了电池的基本电化学性能,进而研究了电池循环充放电过程机理,同时与制备的纯球形Ni(OH)<,2>AA型MH-Ni电池进行了比较.采用超声波共沉淀法制备出纳米级β-Ni(OH)<,2>样品,平均尺寸为50nm,分布在30nm~60nm之间,纳米晶为薄片状.通过正交实验优化电池工艺参数.对混合纳米Ni(OH)<,2>与纯球形Ni(OH)<,2> MH-Ni电池电性能进行比较:混合纳米Ni(OH)<,2> MH-Ni电池较纯球形Ni(OH)<,2> MH-Ni电池具有较高的放电平台,20℃0.2C放电质量比容量增幅为4.9﹪,1.0C增幅为6.7﹪.两种电池高低温性能相近,高温40℃、50℃、60℃和低温-36℃环境下混合纳米Ni(OH)<,2>电池放电质量比容量较纯球形Ni(OH)<,2>电池高.两种电池的自放电率都较小,20℃环境中混合纳米Ni(OH)<,2>电池自放电较纯球形Ni(OH)<,2>电池低7﹪.两种电池过充电能力较好,充电过程中无漏液现象.循环寿命皆达到国家标准.SEM和XRD测试对电池循环前后电极表面形貌和结构变化进行分析:在充放电循环过程中正负极活性物质均发生粉化;正极基本上保持β-Ni(OH)<,2>的结构,但衍射峰发生宽化,循环前混合纳米Ni(OH)<,2>电极表面较纯球形Ni(OH)<,2>电极致密.电池的早期循环衰退形式首先表现为电池的电压性能的降低,而后才是电池的电压性能和放电容量的迅速降低.EIS结果表明,在循环过程中电池容抗效应CPE1先增大后减小,阻抗效应在前150周期内变化不大,150周期以后显著增大.混合纳米Ni(OH)<,2> MH-Ni电池较纯球形Ni(OH)<,2>电池反应电阻小.
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