流化床電鍍法制備鎳包覆納米碳纖維的研究.pdf

1、納米碳纖維做為一種新材料具有許多優(yōu)良的性能，在吸波、涂層、儲氫、鋰離子電池等方面有許多應用。本文采用流化床電極電鍍法進行鎳包覆納米碳纖維粉末的制備研究，制備一種新型復合材料?？疾旄饕蛩貙χ苽滏嚢布{米碳纖維的影響，并測試其作為鋰離子二次電池負極的電化學性能，得出合適的工藝條件。 建立Watts型電解液體系的流化床電極一維數(shù)學模型，給出了非線性的常微分方程組、邊界條件以及相關(guān)參數(shù)的計算表達式；討論了實驗條件下，不同表觀電流密度、不

2、同膨脹率時，流化床電極內(nèi)的顆粒相和電解質(zhì)液相的電位分布、過電位分布、顆粒表面真實電流密度分布的特點和規(guī)律。得出，適中的膨脹率和稍大的電流密度才能使流化床電極工作性能穩(wěn)定良好；應用準數(shù)關(guān)系式研究了流化床電極的傳質(zhì)規(guī)律。 以納米碳纖維為原料，采用Watts型鍍液，進行了流化床電極電鍍法制備鎳包覆納米碳纖維粉末的工藝研究；通過單因素及正交實驗研究了pH值、Ni2+濃度、電流密度、電鍍溫度、極板材料、電鍍時間等因素對能耗、包覆質(zhì)量等的影

3、響，并對產(chǎn)品進行了SEM、XRD觀察和檢測，給出制備的適宜工藝條件。 以制備的鎳包覆納米碳纖維為鋰離子二次電池的負極材料，測試其電化學性能，綜合初始放電比容量和循環(huán)壽命，得出最佳樣品，其參數(shù)為初次放電比容量為455mAhg-1，不可逆比容量損失321mAhg-1，循環(huán)10次效率為93％；最佳鍍覆工藝條件為Ni2+濃度79.4％，pH值5，電流密度0.04A/cm2，電鍍溫度40℃，電鍍時間3小時。 流化床電極電鍍法制備鎳