镍铝层状双氢氧化物正极锌镍电池充放电性能

镍铝层状双氢氧化物正极锌镍电池充放电性能

杨建锋ｕ。周震涛－

（１．华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州５１０６４０；２．深圳市迪凯特集团研发中心，广东深圳５１８１１８）

摘要：在化学共沉淀法的基础上采用喷涂技术制备镍铝层状双氢氧化物，对产物进行了结构表征和物理性能测试。并用作正极活性物质制备锌镍实验电池。考察了电池的充放电性能。结果表明，合成样品晶型结构为单一ａ相，颗粒形貌呈不规则角块状，比表面积达到１４．１ｍ：勾，平均粒径为１８。３８Ｉｌｍ。与球形肛Ｎｉ（ＯＨ）。正极锌镍电池相比。实验电池的循环稳定性、放电容量和电压平台均有明显提高，１Ｃ倍率充放电１２０次循环平均比容量达到２８７．４ｍＡｈ／ｇ，放电中值电压达到１．６８８

Ｖ。

关键词：镍铝层状双氢氧化物；锌镍电池；正极活性物质；充放电性能中图分类号：ＴＭ

９１２．２

文章标识码：Ａ

文章编号：１００２—０８７ｘ（２０１１）０２－０１８９－０３

Ｃｈａｒｇｅ－－ｄｉｓｃｈａｒｇｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＺｎ－－ＮｉｃｅｌｌｗｉｔｈＮｉ－－Ａ１ｌａｙｅｒｅｄｄｏｕｂｌｅ

ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓｃａｔｈｏｄｅ

ＹＡＮＧＪｉａｎ－ｆｅｎ９１，一．ＺＨＯＵＺｈｅｎ ｔａ０１

ｆＪ．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｈ，ａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｇｕａｎｅ，ｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５ｔ０６４０，Ｃｈｉｎａ；

２．ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒｏｆＤｉｋｔｅＧｒｏｕｐ，ＳｈｅｎｚｈｅｎＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１８１

Ｊ＆Ｃｈ／ｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｉ—ＡＩ

ｌａｙｅｒｅｄ

ｄｏｕｂｌｅ

ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ

ｗｅｒｅ

ｐｒｅｐａｒｅｄ

ｗｉｔｈ

ｓｐｒａｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅ

ｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆｃｈｅｍｉｃａｌ

ｃｏ—ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｐｈｙｓｉｃａＩｗａｓｕｓｅｄ

ａｓ

ｐｒｏｐｅＩｒｔｉｅｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ。ｉｔ

ｃａｔｈｏｄｅａｃｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌｔｏ

ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅＺｎ－Ｎｉｃｅｌｌ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｃｈａｒｇｅ－ｄｉｓｃｈａｒｇｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗａｓ

ａ

ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ

ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓａｍｐｌｅｈａｓｓｉｎｇｌｅ

ｐｈａｓｅｃｒｙｓｔａｌ

ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｒｒｅｇｕｌａｒｐａｒｔｉｃｌｅ

ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ．Ｉｔｓｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｒｅａｃｈｅｓ１４．１ｍ２／ｇａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｉｓ１８．３８儿ｍ．Ｔｈｅｃｅｌｌｈａｓ

ｏｂｖｉｏｕｓｌｙｂｅｔｔｅｒｃｙｃｌｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｈｅｒｃａｔｈｏｄｅ． Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｖｏｌｔａｇｅａｔｔａｉｎｓ１．６８８Ｖ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｎｉ－ＡＩ，ｌａｙｅｒｅｄｄｏｕｂｌｅ

ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｖｏｌｔａｇｅｐｌａｔｅａｕｔｈａｎｔｈａｔｗｉｔｈ

２８７．４

ｓｐｈｅｎｃａｌ肛Ｎｉ（ＯＨ）２

ｃａｐａｃｉｔｙｒｅａｃｈｅｓ

ｍＡｈ／ｇｗｉｔｈｉｎ１２０ｃｙｃｌｅｓａｔ１Ｃｒａｔｅ。ａｎｄｔｈｅｍｅｄｉａｎ

ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ；Ｚｎ－Ｎｉｃｅｌｌ；ｃａｔｈｏｄｉｃａｃｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌ；ｃｈａｒｇｅ－ｄｉｓｃｈａｒｇｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

锌镍电池是比能量较低、环境污染严重的铅酸电池以及镉镍电池的理想升级替代产品，在电动工具和电动车辆领域是生产成本较高的锂离子电池、氢镍电池和燃料电池的有力竞争者。由于塑料黏结式锌电极和低ＺｎＯ溶解度电解液的采用，使长期制约锌镍电池商业化的循环寿命较短的问题得到了根本改善［１－３］。然而，正极活性物质肛Ｎｉ（ＯＨ）：的放电比容量较低，过充电情况下晶格会发生显著膨胀旧，限制了锌镍电池比能量和循环寿命的进一步提高。镍铝层状双氢氧化物

（Ｎｉ．ＡＩＬＤＨｓ）充放电过程中遵循ｃｆｆｌＩ）／ｙ（ＩＩＩ）循环，晶格不会

较宽。电化学性能往往并不理想。本文在化学共沉淀法的基础上对凝胶状沉淀进行喷涂处理嘲，同时省去ｒ粉碎、研磨、筛分等后处理步骤，以提高产物的物理化学性能，简化制备过程。对得到的粉末样品进行了结构分析表征。并以之为正极活性物质制备锌镍电池进行充放电性能测试。

１实验

１．１镍铝层状双氢氧化物的制备

按摩尔比ＮＰ：ＡＰ＋＝８０：２０配制总浓度为１．２ｍｏｌ／Ｌ的硝酸盐混合溶液１００ｍＬ并记作Ａ，配制含１

０．２６４ｔｏｏｌ

ｇ

Ｋ２ＣＯ，和

发生膨胀，并且放电比容量高于／３－Ｎｉ（ＯＨ）：删，以其为正极活

性物质时锌镍电池有望表现出更好的电性能。

目前。Ｎｉ．ＡＩＬＤＨｓ常用化学共沉淀法【喇备。在制备过程中一般先得到凝胶状沉淀产物。然后再对其进行干燥、粉碎、研磨、筛分等处理，得到的粉末样品比表面积较小、粒度分布

ＫＯＨ的混合溶液１００ｍＬ并记作Ｂ。在强烈搅拌条

件下，将溶液Ａ和Ｂ同时滴加入盛有２００ｍＬ去离子水的反应容器中，控制反应体系的温度在（４５±１）℃、ｐＨ值在１１．Ｏ±０．５。滴加过程持续约２ｈ，完成后继续搅拌２ｈ，然后在相同的温度下陈化２４ｈ，再将得到的凝胶状沉淀物用去离子水离心洗涤、抽滤后调成乳浊液。用喷雾器将乳浊液喷涂在玻璃板

收稿日期：２０１０一０８－２７

作者简介：杨建锋｛１９７６一）。男，河南省人，博士生。主要研究方

向为化学电源及其关键材料。

上，然后放入１００℃鼓风干燥箱中干燥３ｈ，收集干燥后的粉

末即得Ｎｉ枷ＬＤＨｓ样品。

万方数据

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新人文社科镍铝层状双氢氧化物正极锌镍电池充放电性能全文阅读和word下载服务。