论文部分内容阅读
该文采用沉淀转化法制备出纳米级β-Ni(OH)<,2>,并对制备过程中的关键参数对材料表面形貌、晶格结构和团聚程度的影响进行了系统研究,建立起两者之间的相互关系.该文还对纳米Ni(OH)<,2>的恒流充放电性能、循环伏安行为和交流阻抗行为进行了研究,将材料的物化性能与电化学行为联系起来.通过对制备过程中表面活性剂吐温80浓度、沉淀转化剂的滴加速率及转化温度和转化时间的调整,首次采用沉淀转化法制备出了球形纳米级Ni(OH)<,2>,TEM、XRD等测试结果表明其晶型为β,粒径在50nm左右,BET比表面积为80.96m<2>/g,并研究了上述条件对颗粒团聚程度的影响.研究了干燥时的pH值和干燥温度等条件对材料团聚程度、振实密度和电化学循环伏安行为的影响.该研究在纳米Ni(OH)<,2>制备过程中使材料发生适当团聚,省去了后处理团聚步骤,从而消除了后处理过程对材料电化学性能的影响.循环伏安行为研究发现,纳米Ni(OH)<,2>比微米球形Ni(OH)<,2>易于活化,并且活化后其氧化峰电势E<,Pa>较低,还原峰电势E<,Pc>较高,△E<,Pa,c>相对较小,质子扩散系数增大.研究中首次发现纳米Ni(OH)<,2>质子扩散系数的增大与其晶格结构密切相关,纳米Ni(OH)<,2>层间距c的增大为质子的快速扩散提供了保障.论文还研究了添加剂对纳米Ni(OH)<,2>的氧化还原过程的影响.通过对纳米Ni(OH)<,2>进行电化学阻抗行为研究,提出了纳米Ni(OH)<,2>活化前后进行电化学反应的界面模型,并对不同电极添加剂对界面模型中电化学反应阻抗R<,r>和Warburg阻抗Z<,W>等参数的影响进行了研究.电极材料在不同荷电状态下的阻抗行为与材料在充放电过程中性质的变化有关.该论文首次对添加纳米Ni(OH)<,2>的电极在不同荷电状态下的阻抗行为进行了研究,得到了纳米Ni(OH)<,2>复合电极电化学反应电阻和质子扩散系数与荷电状态的关系.该研究首次发现Co和CoO与纳米Ni(OH)<,2>之间存在交互作用,这一点对研究纳米Ni(OH)<,2>在实际电池中的应用具有直接的指导意义.该研究还对纳米Ni(OH)<,2>在模拟电池中的循环性能进行了研究.通过该课题的研究,加深了对纳米氢氧化镍的认识,使Ni(OH)<,2>电极性能明显提高,为纳米Ni(OH)<,2>在低污染MH/Ni电池中的应用研究奠定了基础.