第11卷第3期 过程工程学报 VoL11 No3 2011年6月 The Chinese Journal of Process Engineering 非晶态氢氧化镍复合碳纳米管电极材料的电化学性能 刘长久,邢春晓,李培培 桂林理工大学化学与生物工程学院广西桂林541004 摘要:采用快速冷冻化学共沉淀法制备非品态Ni(OH)2粉体,将其作为电化学活性物质复合碳纳米管合成镍电极材 料,研究了其电化学性能,结果表明,加入碳纳米管有效减少了镍电极的电荷转移电阻,增大了电极反应过程的质子 扩散系数.复合0.5%()碳纳米管合成的非晶态氢氧化镍电极材料在1C充放电制度下,放电终止电压为1.0时,其 放电比容量高达336.5m-g,放电中值电压为1.251,充放电循环30次,放电比容量保持率为96.74%,表现出较 好的高倍率充放电性能 关键词:非晶态氢氧化镍:碳纳米管:电极材料;电化学性能 中图分类号:TM911文献标识码:文章编号:1009-606X(2011)03-0529-04 1前言 江巨圣氟化学有限公司),去离子水自制 2.2实验装置与分析仪器 Ni(OH)2作为氢镍电池正极活性材料具有高比容 MA110型电子分析天平(上海良平仪器仪表有限公 量、良好的耐过充放电性能及安全和对环境友好的优异 司),HH-2型恒温水浴锅(北京科伟永兴仪器有限公司), 特性,其研究开发与应用十分引人关注非晶态材料 S循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公 具有许多不同于晶态材料的微结构与特殊的物理和化 司),XPertPr 型x射线衍射仪(荷兰PANalytical2 公司) 学性质,作为氢镍电池正极活性材料比目前已应用的 e-200CX型透射电子显微镜(日本JEOL公司), -ni(OH)2的电化学放电比容量和电化学活性明显 AutoLAB PGSTAI2 2型电化学工作站(荷兰Eco Chemie 提高.但非晶态N(OH)2电极材料的大电流充放电及循 公司),LAND CT 2001C电池测试系统(武汉金诺电子有 环稳定性仍需有效解决.因此,改善电极材料组成结构 限公司) 及其在电极反应过程中的导电性能,提高活性物质的利 2.3实验方法 用率是使其实现应用的关键.研究-1表明,碳纳米管 采用快速冷冻化学共沉淀法制备非晶态Ni(OH)2 ( CarbonNanotubes ,cnts)具有优异的电子导电特性、极 粉体,具体步骤如下:室温下配制浓度为0.5moL的 高的强度和韧性、较高的比表面积及在强碱性电解液中 Niso4溶液,加入表面活性剂Tween -80,搅拌均匀,在 很好的化学稳定性,比镍电极材料生产中所用的石墨、 55℃水浴中加热,同时向体系中加入NaOH溶液,并用 乙炔黑等添加剂有明显的优势 搅拌器搅拌,有绿色沉淀生成后,将产物在0~5℃下快 本研究以非...
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