復(fù)合鎳電極活性材料化學(xué)鍍鎳及其影響研究.pdf

1、本文結(jié)合復(fù)合鎳電極材料的制備與改性,研究了復(fù)合鎳電極活性物質(zhì)納米Ni(OH)<,2>粉體的制備及氧化物類Ni電極活性材料ZnO粉體與納米Ni(OH)<,2>粉體的化學(xué)鍍鎳工藝技術(shù),以及化學(xué)鍍鎳對電極制備工藝性能及電極電學(xué)特性的影響. 在采用正交試驗篩選出ZnO化學(xué)鍍鎳處理基本工藝基礎(chǔ)上,結(jié)合剛性開孔孔隙復(fù)合Ni電極材料的制備,對開孔孔隙的形成及高密度ZnO/Ni復(fù)合基體的獲取工藝技術(shù)進(jìn)行了研究,實驗結(jié)果表明,通過對ZnO粉末進(jìn)行

2、預(yù)先化學(xué)鍍鎳處理,可顯著提高其與制備復(fù)合鎳電極用的金屬鎳粉末之間的燒結(jié)工藝性能,有利于通過采用粉末冶金技術(shù),燒結(jié)制備出具備高致密性基體的剛性開孔孔隙復(fù)合鎳電極材料.再借助向原材料混合粉末中添加部分納米鎳粉末,還可進(jìn)一步提高ZnO的均勻彌散分布特性,有利于電極性能的改善；另外,發(fā)現(xiàn)ZnO粉末顆粒的表面狀態(tài)對其乃至經(jīng)化學(xué)鍍鎳處理后再與金屬鎳的燒結(jié)行為具有強(qiáng)烈的影響作用,對ZnO粉末進(jìn)行400℃/2h預(yù)煅燒處理,可以提高ZnO粉末的表面活性,

3、促進(jìn)其燒結(jié)致密化進(jìn)程.同時,實驗結(jié)果還表明,以石蠟作造孔劑,所制備的開孔孔隙復(fù)合鎳電極材料的孔隙較小,孔隙率較低:以食鹽作造孔劑,其孔徑與孔隙率較以石蠟作造孔劑均有顯著增大與提高.但兩種造孔劑的使用,均需合理控制在粉末冶金燒結(jié)過程中的脫出工藝環(huán)節(jié),方能獲取均勻分布的開孔孔隙. 采用化學(xué)沉淀法制備的另一類復(fù)合鎳電極用的活性物質(zhì)一納米Ni(OH)<,2>粉體材料,經(jīng)XRD分析,結(jié)果表明氫氧化鎳處于非晶狀態(tài)；經(jīng)TEM分析,其顆粒大部分

4、為類球形,分散性良好,粉體平均粒徑大約為20nm.化學(xué)沉淀法制備的初始態(tài)氫氧化鎳粉末經(jīng)270℃處理發(fā)生晶化,得到大小不等的多邊形單晶體,單晶體尺寸介于1～3μm.差熱分析的晶化峰值溫度約為240℃.對非晶態(tài)納米氫氧化鎳粉體進(jìn)行化學(xué)鍍鎳處理,獲得了細(xì)小球狀的鎳包非晶態(tài)的氫氧化鎳顆粒,顆粒粒徑亦大約介于1～3μm.經(jīng)對分別采用化學(xué)鍍鎳包覆納米非晶態(tài)氫氧化鎳粉末與未施鍍的非晶態(tài)、晶態(tài)氫氧化鎳粉末所制備的柔性復(fù)合鎳電極進(jìn)行放電特性實驗,結(jié)果表明