复合掺杂稀土Ce和Al的α-Ni(OH)2电极材料的性能及作用机理研究.pdf

第38卷 增刊l 稀有金属材料与工程 V01．38，Suppl．1 RAREMETALMATERIALSANDENGINEER小『G 2009 2009年4月 Apdl 性能及作用机理研究 刘长久，宋 莎，刘爱芳，李广燕 (桂林工学院材料与化学工程系，有色金属及材料加-F新技术教育部重点实验室，广西桂林541004) 和IR手段对样品的结构进行了表征，并用循环伏安法和多次充放电研究了样品的电化学性能并讨论了其相应作用机理。 和5m01％的铈制备的a．Ni(OH)2样品，在强碱溶液中陈化一个月仍保持稳定的a型结构；电化学测试结果表明：电极反 应具有较好的可逆性，放电比容量达到363．2 mAh·g一． 关键词：稀土铈和铝：复合掺杂；a-Ni(OH)2：结构特征：电化学性能：作用机理 中图法分类号：0646 文献标识码：A 文章编号：1002·185X(2009)SI．540—04 氢氧化镍作为碱性蓄电池的正极活性物质，广泛 化(温度60℃)16h后，抽滤，蒸馏水反复洗涤， 应用于镍氢、镍镉和镍锌等电池。以贮氢负极作成的 样品在60℃下干燥至恒重。 镍氢蓄电池因不存在污染而被称之为绿色电池，近年 1．2样品表征 来得到了迅猛发展。一般认为，在镍电极中所使用的 合成样品的结构表征在荷兰帕纳科公司生产 X’Pert Ni(OH)2主要有2种晶型：a．Ni(OH)2和声-Ni(OH)2，对应 的充电态分别为：y-NiOOH和fl-NiOOH。以前普遍认 仪(IR)对样品的精细结构进行分析。采用差热．热重 为口．Ni(OH)2在碱性溶液中很难稳定存在而无法应用 于电池生产中，因此镍电极的研究重点集中在 解性能。 卢．Ni(OH)2上。近期，研究人员利用Mn、Al、Fe、Co 1．3 电极的制备及电极过程电化学性能测试 和Zn等【HJ金属元素作为稳定剂对口．Ni(OH)2进行取代 改性，使甜Ni(OH)2在碱性溶液中循环稳定性有了提 乙炔黑、石墨和镍粉按摩尔比85：5：5：5比例充分混合， 高。从而，口一Ni(OH)2作为新型的镍电极正极材料倍受 关注。在此基础上，本实验首次采用具有特殊性能的 电解液混合研磨均匀后。涂于泡沫镍上，于恒温干燥箱 稀土铈和铝进行复合掺杂制备a-Ni(OH)2并研究其性 中60℃干燥，干燥后压片(4 能，发现样品的电极材料在电极过程中的结构稳定性 MPa)作为研究电极。 和电化学性能都较好，同时讨论了相应的作用机理。 以镍板作为辅助电极，Hg／HgO电极作为参比电极组成 三电极体系。采用荷兰Eco 1 实验 PGSTSl2型电化学工作站进行循环伏安测试，电解液 1．1样品的合成 为6 为O～O．8V，扫描速度1 采用化学共沉淀法，将一定浓度的NaOH溶液滴 mV·S一。用