Ni(OH)_2/SBA-15分子筛复合电极材料的制备与超级电容性能

以SBA-15分子筛为载体,采用简单化学沉淀法制备Ni(OH)2/SBA-15分子筛复合材料,用X射线衍射仪、SEM、TEM和电化学工作站等手段研究复合材料的物相和超级电容性能.结果表明,硫酸改性的SBA-15分子筛比纯SBA-15分子筛具有更高的均一性,孔道发生显著变化,比表面积增大.Ni(OH)2/SBA-15复合材料的表面形貌为纳米尺寸的蜂窝孔状结构,活性材料Ni(OH)2由层状结构的-αNi(OH)2构成.电化学性能测试表明,Ni(OH)2/SBA-15复合材料的比容量随着放电电流密度的增大而降低,随着SBA-15分子筛在复合材料中所占质量分数的增大而降低.采用硫酸改性SBA-15分子筛制备的Ni(OH)2/SBA-15复合材料比采用纯SBA-15分子筛制备的Ni(OH)2/SBA-15复合材料具有良好的超级电容性能和动力学性能,材料最高比容量为1 069 F/g.     

Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料的制备及在超级电容器上的应用

采用水热法合成Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对复合材料物相及形貌进行表征.将所得的复合材料用作超级电容器电极材料,通过循环伏安法、恒电流充放电法以及交流阻抗法对Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料的电化学性能进行评价.同时探讨了Ni(OH)2与VS2的不同质量比对复合材料电化学性能的影响.结果表明:Ni(OH)2与VS2的质量比为5∶1时所制备的Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料具有更优异的电化学性能.在电流密度为1A/g时,比电容最高可达到4021F/g,且在电流密度为5A/g下进行500次充放电测试,电容保持率仍在80%以上.     

三维石墨烯/氢氧化镍纳米复合材料的制备及电容性能研究

利用电化学沉积法制备三维石墨烯/氢氧化镍纳米Ni(OH)2/3DGR复合材料,通过扫描电镜对样品进行微观形貌表征;在1.0 mo L/L KOH溶液中利用循环伏安和恒电流充放电等方法对纳米复合材料修饰电极进行电化学性能测试.在2 m A/cm2的电流密度下Ni(OH)2/3DGR的比电容达到43.70 m F/cm2;1000次循环充放电测试表明该复合材料具有较长的使用寿命和稳定性,比电容保持率达到79.3%.因此三维石墨烯/纳米氢氧化镍复合材料可以做为一种很好的超级电容器材料.     

通过添加水溶性材料提高Ni(OH)_2超级电容器的比电容

采用水热法将聚丙烯酰胺(PAM)和十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)作为软性模板合成样品Ni(OH)2-PAM,Ni(OH)2-CTMAB和Ni(OH)2.在PAM和CTMAB的作用下,合成出来的样品有了更多的介孔,并且展现出了较宽的尺寸分布.通过扫描电镜(SEM)可以观察到不同的形貌.Ni(OH)2-PAM和Ni(OH)2-CTMAB基电极在1 A/g的放电密度下的比电容分别是1200 F/g和757 F/g,这大大地高于没加水溶性材料合成的Ni(OH)2样品基的电极的比电容,只有113 F/g.因此,适当的添加一些水溶性材料能够提高电极材料的电化学性能.     

层状结构α-Ni(OH)_2/膨胀石墨纳米复合材料及其电化学性能

以层状膨胀石墨为模板,采用化学浴沉积法首次制备了α-Ni(OH)2/膨胀石墨(α-Ni(OH)2/EG)层状结构的纳米复合材料,分别利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射测试其表面形貌及结构.利用热重分析来检测α-Ni(OH)2在复合材料中的负载量.使用循环伏安和恒流充放电测试等表征其电化学性能.结果表明,制备的α-Ni(OH)2/EG纳米复合材料表现出了优异的电化学性能:在6mol/L KOH电解质溶液中的比电容达到1 180F/g(0.5A/g的电流密度),对应的有效α-Ni(OH)2比电容高达1 920F/g;同时,该复合材料在10A/g的大电流密度下依然能保持较高的比电容(585F/g).优秀的循环稳定性能进一步保证了其成为超级电容器电极材料的合适选择.     

氢氧化镍纳米片的制备及其超级电容性能

以尿素和氯化镍为原料,采用水热法制备了泡沫镍载Ni(OH)2纳米片电极,利用扫描电镜(SEM)观测了纳米片的形貌,利用X-射线衍射(XRD)分析了纳米片的结构,通过循环伏安和恒流充放电测试了电极的超级电容性能.检测结果表明:所制备的Ni(OH)2纳米片先构成一种交错连接的线状结构,再以线的形式均匀而密集地覆盖在泡沫镍的骨架上.这种特殊结构使得该纳米片电极表现出良好的电容性能,在电流密度为10mA/cm2的情况下,其面积比电容为255mF/cm2.     

以聚吡咯/镍/无纺布复合物构建柔性电化学电容器的研究

以无纺布(NW)为柔性基底,通过化学镀镍法在NW的纤维表面沉积镍制得柔性导电基底(Ni/NW)。然后以吸附有FeCl3·6H2O的Ni/NW与吡咯蒸气进行反应,通过原位氧化法制备了PPy/Ni/NW柔性复合电极材料并优化了制备条件。用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的结构形貌进行表征。以聚乙烯醇/磷酸为凝胶电解质,PPy/Ni/NW为电极组装了柔性固体电容器。用循环伏安、恒电流充放电和电化学交流阻抗法研究了复合材料的电化学电容性能。研究发现在2mV/s时,柔性固体超级电容器的面积比电容可达150mF/cm2,并且在弯曲状态下其比电容与没弯曲时相比没有明显差别,说明电容器具有可弯曲性。     

花状Ni(OH)2微球的制备及其对尿酸的快速检测

采用微波辅助水热法制备了均匀分级的氢氧化镍(Ni(OH)₂)微球,通过X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Ni(OH)₂的组成和形貌进行了表征. Ni(OH)₂微球的平均直径约1.6 μm,复杂的花状结构使其具有较大的比表面积.将微球制备成Ni(OH)₂修饰的玻碳电极,并将其用于0.1 mol/L NaOH溶液中尿酸(UA)的检测,该电极具有良好的电催化活性.这种传感器表现出较宽的线性范围(0.1~1.5 mmol/L)和高灵敏度(475.71 μA ·L/(mmol ·cm2)),且有较低的检出限(1.8 μmol/L).利用电化学测试对内源性干扰物进行检验,发现Ni(OH)₂微球修饰电极对UA的选择性较好.结果表明:Ni(OH)₂微球在研发无酶尿酸传感器方面具有重要的应用潜力.     

(NiO+CoO)/活性炭超级电容器电极材料的制备及其性能

以表面包覆7%Co(OH)2的球形Ni(OH)2为原料,在450℃热分解得到(NiO CoO)粉末,将其与活性炭(AC)按不同质量比混合均匀,得到超级电容器用(NiO CoO)/AC 复合电极材料.采用扫描电镜(SEM)、X 射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等方法对样品进行物理性能测试,用循环伏安(CV)法研究不同配比的(NiO CoO)/AC复合电极在6mol/L KOH 电解液中的电化学性能,并对复合电极材料模拟电容器与活性炭模拟电容器进行恒流充放电测试.研究结果表明在6 mol/L KOH电解液中,当复合材料中的(NiO CoO)质量分数为6%时,所制备的单电极比电容量最大,为240 F/g,比纯活性炭电极的比电容(约160 F/g)提高50%;复合电极模拟电容器具有较好的可逆性和电化学性能.     

碳布负载的ZnO/C/Ni(OH)2纳米阵列的构建及电化学性能

以碳布(CC)为基体、氧化锌纳米棒为模板,2-甲基咪唑为有机配体,采用水热与高温碳化方法,在碳布表面构建氧化锌纳米棒阵列复合材料(ZnO/C);利用电沉积法在ZnO/C复合物表面生长氢氧化镍(Ni(OH)_2)纳米片,获得碳布负载的氧化锌/碳/氢氧化镍(ZnO/C/Ni(OH)_2)核壳结构纳米棒阵列。对获得的复合材料进行形貌和结构表征,并对其电化学性能进行了测试。结果表明:复合物纳米棒阵列均匀生长在碳布表面,纳米棒外层由纳米片状Ni(OH)_2相互交叉堆叠而成;该复合材料作为超级电容器的电极材料时,在1.0 A/g的电流密度下比容量可以达到1 051.9 F/g;当电流密度增大到10 A/g后,比容量仍有644.5 F/g;在5.0 A/g的电流密度下进行5 000次循环充放电后,复合电极的比容量仍保留87.1%,展现出良好的电化学性能。     

还原-碱溶法分离废旧镍氢电池正极中的钴与氢氧化镍

镍氢二次电池的电极材料包含大量镍、钴、稀土等有价金属元素,将其进行回收和资源化利用,对于降低电池生产成本、减少环境污染具有重要意义.使用NaBH4作为还原剂,在不同浓度的KOH溶液中处理废旧镍氢电池正极,实现钴的溶解,从而与氢氧化镍正极材料分离.结果表明,当KOH浓度为11.0mol/L时,所得氢氧化镍样品中钴的含量达到最低值1.84%(质量分数).此外,借助空气氧化和肼还原过程,可将溶解在碱液中的钴转化为可用于镍氢电池正极的Co(OH)_2导电添加剂.     

针形纳米氢氧化镍的制备及其对镍氢电池性能的影响

以吐温-80为分散剂,在超声波容器中采用沉淀法制备出了氢氧化镍。研究了反应体系在不同PH值下对粉体密度的影响,用XRD和TEM对样品进行了表征,将制得的纳米氢氧化镍与市售微米级球镍以6%的比例混合制成模拟电极并测试其电化学性能,结果表明所制备的材料为纳米级β-Ni(OH)2,微观形貌为针形,且复合模拟电极的放电容量达到256.7 mAh/g,比纯球镍电极提高11%。     

The Influence of Transmutation Conditions on the Adulteration Performance of Nano—scale Nickel Hydroxide

Spherical Nano-scale nickel hydroxide was prepared through precipitaition transmutation method by controlling the transmutation conditions in this paper.The measurement results of XRD and TEM indicate that the crystallization of the nano-Scale nickel hydroxide is β-style and its shape is spherical with a diameter of 40-70 nanometer.The adulteration experiment shows that the adulteration ratio of nono-scale Ni(OH)2 in common spherical micrometer-scale Ni(OH)2 exists a optimal value(1:9) And at this point,the utilization ratio of Ni(OH)2 in electrodes can be raised by 10%,and the nono-Scale nickel hydroxide with sphericity shape shows a better adulteration performance than that with needle shapge.     

化学包覆CoOOH及其性质

为了代替传统的掺杂CoO工艺，在Ni(OH)2的表面使用化学方法包覆CoOOH，并加入固化步骤，采用该工艺在球形石墨表面进行CoOOH的包覆，对所得到的CoOOH的电化学性能进行测试和研究．研究结果表明，该方法得到的CoOOH具有更好的导电性能，样品的振实密度有了很大的提高．使用该工艺包覆的球型Ni(OH)2作正极活性物质进行的测试表明，此种工艺在提高活性物质利用率和减少电池化成步骤等方面有很高的应用价值。     

掺杂球形氢氧化镍的循环伏安特性

采用循环伏安法研究了Ｎｉ（ＯＨ）２粉末微电极，认为Ｎｉ（ＯＨ）２粉末微电极电化学过程是一个准可逆过程且电极反应在Ｎｉ（ＯＨ）２／ＮｉＯＨ之间进行；研究了阳极过程中掺杂元素对Ｎｉ（ＯＨ）２质子扩散系数的影响，发现掺Ｃｏ后比纯Ｎｉ（ＯＨ）２的扩散系数提高近１倍，而掺Ｚｎ后则扩散系数有所降低，掺Ｃｏ和Ｚｎ后Ｎｉ（ＯＨ）２电极氧的析出电位均比纯Ｎｉ（ＯＨ）２的氧的析出电位有所提高。     

Ni(OH)2添加剂对碱性介质中MnO2电极可充性的影响

采用球形Ni(OH)2作为正极添加剂,使MnO2电极在7 mol／L KOH溶液中的可充性得到显著改善.对Ni(OH)2和曾广泛研究的Bi2O2添加剂修饰的MnO2电极的循环伏安图谱进行了对比性分析,初步明确了Ni(OH)2的作用机理.模拟电池恒流充放电实验证明,Ni(OH)2添加剂在实际可充碱锰电池中作用效果明显优于Bi2O3.     

微电极在 Ni(OH)_2 使用寿命测定中的应用

采用粉末微电极技术，通过循环伏安法对Ｎｉ（ＯＨ）２使用寿命的测定进行了研究．通过控制微电极孔穴深度，使电极过程不受液相扩散控制，从而提高了电极的充放电电流．在电极循环过程中，放电峰电流随着循环次数而变化，从而反映出电极的循环性能．在每次循环扫描过程中，充电深度达到７５％，能够满足常规检测的要求．对含Ｃｏ与不含Ｃｏ两种Ｎｉ（ＯＨ）２的检测结果说明，Ｃｏ有利于延长Ｎｉ（ＯＨ）２的寿命，这一点与已往的结论是相符的．应用这一技术，完成一次测试所需时间不到１０ｈ．这种方法对于研究Ｎｉ（ＯＨ）２掺杂元素对寿命的影响是非常快速而有效的．     

气体扩散层集流体对Ni(OH)2纳米结构电化学性能的影响

We report the electrochemical performance of Ni(OH)₂ on a gas diffusion layer (GDL). The Ni(OH)₂ working electrode was successfully prepared via a simple method, and its electrochemical performance in 1 M NaOH electrolyte was investigated. The electrochemical results showed that the Ni(OH)₂/GDL provided the maximum specific capacitance value (418.11 F·g?1) at 1 A·g?1. Furthermore, the Ni(OH)₂ electrode delivered a high specific energy of 17.25 Wh·kg?1 at a specific power of 272.5 W·kg?1 and retained about 81% of the capacitance after 1000 cycles of galvanostatic charge–discharge (GCD) measurements. The results of scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) revealed the occurrence of sodium deposition after long-time cycling, which caused the reduction in the specific capacitance. This study results suggest that the light-weight GDL, which can help overcome the problem of the oxide layer on metal–foam substrates, is a promising current collector to be used with Ni-based electroactive materials for energy storage applications.