Ni-MH動力電池負極活性材料以及隔膜、電解液的研究.pdf

1、Ni/MH電池是目前電動車(HEV)的理想動力電池系統(tǒng)之一。良好的高倍率充放電性能以及較低的電池內(nèi)阻是鎳氫電池應(yīng)用于動力汽車的關(guān)鍵。實驗中，詳細研究了適用于高倍率放電情況下的負極活性材料以及隔膜和電解液。 采用氧化銅作為添加劑制備儲氫合金電極，考察了氧化銅對儲氫合金電池儲備容量的調(diào)節(jié)作用，分析了摻雜后電極及電池質(zhì)量的變化，研究了摻雜合金電極的電化學(xué)性能，并用SEM、EIS、CV等方法分析了反應(yīng)的電化學(xué)機理。CV、SEM結(jié)果表明，

2、氧化銅在首次充電過程中被還原成低價態(tài)沉積在合金顆粒表面，由于氧化銅比容量遠大于合金，可以通過摻雜氧化銅調(diào)節(jié)合金的儲備容量。電化學(xué)測試結(jié)果表明，摻雜合金電極具有更好的高倍率充放電能力和循環(huán)性能。EIS分析結(jié)果表明，摻雜合金電極導(dǎo)電性增強，電化學(xué)活性提高。因此，摻雜氧化銅儲氫合金電極可以更好的滿足電動車用動力型電池的要求。 在合金冶煉過程中通過MgNi2添加Mg制得了含少量Mg的ABs型稀土合金，并研究了合金添加少量Mg后合金結(jié)構(gòu)和

3、電化學(xué)性能的變化。用ICP，XRD測試對合金組成和結(jié)構(gòu)進行了分析，并通過EIS，CV，陽極極化曲線對合金電化學(xué)性能進行了相關(guān)的分析。合金在添加少量Mg后，主相仍然是CaCus型，但是合金的晶格尺寸減小。合金的高倍率放電性能和循環(huán)穩(wěn)定性能都有一定的提高。CV測試表明含少量Mg的合金的可逆性更好，EIS測試結(jié)果顯示出含少量Mg的合金的導(dǎo)電性增強電阻相對較小。陽極極化曲線和Tafel擬合數(shù)據(jù)的結(jié)果證明含少量Mg的合金的耐腐蝕性更好。

4、通過測試與計算厚度、面密度、吸堿量、吸堿速率、表觀密度、隔膜孔隙度及表面SEM形貌特征，對六種鎳氫電池隔膜(三種氟化隔膜和三種磺化隔膜)的物理性能進行了綜合對比，分析了由這六種隔膜制成的相同正、負極的SC3000鎳氫電池1C、2C及3C的放電性能；同時結(jié)合電池的循環(huán)壽命與荷電保持率，篩選出最適于鎳氫電池大電流放電的磺化隔膜FV3。對電池大電流放電時隔膜所應(yīng)具備的特性也進行了概括總結(jié)，提出了一種評價隔膜特性對鎳氫電池大電流放電性能的影響的