论文摘要
电化学电容器和Ni/MH电池是目前两种重要的电化学能量储存装置。电化学电容器是一种新型的储能装置,结合了物理电容器高功率及传统电池高能量密度的优点。因此,其应用领域广泛,已成为新型化学电源研究中的热点之一。与此同时,碱性可充电电池如Ni/MH电池的应用范围已从动力工具扩展到便携式电子产品和电动汽车等广泛领域内。此外,由于Ni/MH电池具有较高的功率和低廉的价格,因此被认为是电动汽车和混合电动汽车应用中最具前景的选择。在本论文研究工作中,我们制备了电化学电容器和Ni/MH电池相关的电极材料,并就目标材料的成分、结构和形貌以及它们的电化学性能等进行了研究。主要内容如下:以硫酸镍和硫酸锰为原料、聚乙二醇为结构导向剂,采用化学共沉淀的方法制备了纳米片状锰掺杂α型氢氧化镍。用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（SEM）对样品的结构和形貌进行了表征;用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和热重分析（TG）手段对样品的成分进行了测定;用循环伏安、恒电流充放电等测试方法对其电化学性能进行研究。研究结果表明,采用该方法制备的样品,其电化学性能随锰含量的增加而变化;锰含量为30%时性能最佳,其比容量可达330mAh/g,有望成为Ni/MH电池的正极材料。以硝酸镍和硝酸锌为原料、聚乙二醇为分散剂,采用化学共沉淀法制备了纳米球状锌掺杂α型氢氧化镍。用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（SEM）对样品的结构和形貌进行了表征;用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热重分析（TG）手段对样品的成分进行了测定;用循环伏安、恒电流充放电等测试方法对其电化学性能进行研究。研究结果表明,采用该方法制备的样品,其电化学性能随锌含量的增加而变化;锌含量为10%时性能最佳,其比容量可达303mAh/g,有望成为Ni/MH电池的正极材料。采用液相化学氧化法研究了羟基氧化镍的制备条件,并对产物形貌和电化学性能进行了分析测试。通过改变氧化剂的比例,优选出反应的最佳条件。用X射线衍射（XRD）和场发射扫描电镜（SEM）对样品的晶体结构和形貌进行了表征;XRD分析表明,合成的样品为六方晶系的β-NiOOH。SEM分析表明,制取的β-NiOOH晶体形状为均匀的小颗粒。用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热重分析（TG）手段对样品的成分进行了测定;用恒流充放电、循环伏安等测试方法对其电化学性能进行研究。结果表明,当高锰酸钾和过硫酸钾的比例为1:2时得到的β-NiOOH表现出良好的电化学性能,其单电极比电容可达882F/g,有望成为超级电容器的电极材料。
论文目录
相关论文文献
标签：电化学电容器论文; 电池论文; 比容量论文; 聚乙二醇论文; 氢氧化镍论文; 羟基氧化镍论文; 比电容论文; 电化学性能论文;